[發明專利]一種汽車輪胎用機械手及其漲緊方法

有效

• 申請號: 201310183816.8
• 申請日: 2013-05-17
• 公開（公告）號: CN103253095A
• 公開（公告）日: 2013-08-21
• 發明（設計）人: 劉宇澄;徐浩;洪靈;賈相武;胡樹根;宋小文;王耘
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: B60C25/05
• 分類號: B60C25/05
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 張法高

技術領域

本發明涉及機械手，尤其涉及一種汽車輪胎用機械手及其漲緊方法。

背景技術

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，難免出現輪胎意外破損等突發狀況，因此在汽車的整個壽命周期中，往往需要對輪胎進行多次更換。目前在世界范圍內，汽車的數量已經十分可觀，因此對輪胎的需求已經處于較高水平。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，汽車的數量還會繼續增加。因此，輪胎的需求量還會繼續上升。輪胎需求的提升，對輪胎制造企業的生產效率提出了更高的要求。

目前的輪胎生產中，從下料一直到成品產出，往往分為多個工序步驟。在絕大多數的輪胎生產企業中，各個工序步驟之間的銜接往往依靠人工進行：通過人工將上一步驟的產品輸送至下一步驟進行處理。隨著輪胎需求量的增加，舊有的人工搬運的運輸方式已經無法滿足輪胎生產企業對生產率的要求，同時用人成本的上升也導致企業開始考慮自動化的生產方式。而現有的運輸設備又不適用于輪胎的夾持和運輸。現在人們渴望一種汽車輪胎用機械手及其漲緊方法來解決現實中的問題。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的不足，提供一種汽車輪胎用機械手及其漲緊方法。

一種汽車輪胎用機械手包括步進電機、機械手連接架、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、電機鍵、連接鍵、蝸桿鍵、左軸承、右軸承、絲杠連接鍵；彈性聯軸器一端與步進電機連接并由電機鍵周向固定，彈性聯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，左固定板上端固定在基板左側，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，步進電機固定在基板上面，同時蝸桿與蝸輪配合，基板固定在機械手連接架上。

汽車輪胎用機械手的右絲杠和左絲杠螺紋導程相同、線數相同、旋向相反。

汽車輪胎用機械手的漲緊方法包括以下步驟：

1）機械手處于收縮狀態時，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胎壁之間；

2）步進電機通過蝸桿帶動蝸輪正向轉動；

3）蝸輪帶動左絲杠和右絲杠正向轉動，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程相同、線數相同、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）左絲杠螺母經由左連接架帶動左支撐塊向左移動，右絲杠螺母經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）當左支撐塊和右支撐塊均與輪胎胎面內側接觸后，步進電機停止轉動，此時機械手處于展開狀態，輪胎被機械手從內側漲緊；

6）當被機械手漲緊的輪胎輸送到指定位置后，步進電機通過蝸桿帶動蝸輪反向轉動；

7）蝸輪帶動左絲杠和右絲杠反向轉動，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小；

8）左絲杠螺母經由左連接架帶動左支撐塊向右移動，右絲杠螺母經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）當機械手回復至收縮狀態時，步進電機停止轉動。

本發明代替了人工動作，采用了步進電機作為動力源，動作幅度、速度均可在控制器中進行調節和修改，可以適用于不同直徑的輪胎，減少了傳感器的使用，降低了結構復雜程度和控制難度；采用了兩級減速機構來實現動力傳遞：第一級采用蝸輪蝸桿傳遞動力，實現了反向自鎖，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行傳動，使得兩側的支撐塊可以同時向相反方向運動，放大了移動距離，提升了漲緊速度，縮小了機構體積，同時還保證了輪胎在漲緊時的自動定心。除此之外，該機械手還具有結構簡單、可靠性高、工作穩定、成本低、效率高、適用范圍廣等優點。

附圖說明

圖1為本發明收縮時的結構示意圖；