一種用于輪胎搬運(yùn)的機(jī)器人柔性?shī)A爪的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種用于輪胎搬運(yùn)的機(jī)器人柔性?shī)A爪，包括主軸、氣缸、機(jī)械爪、活動(dòng)連桿座、固定連桿座、長(zhǎng)短連桿；主軸中空，在其內(nèi)部設(shè)置中心軸，中心軸的軸頭端加工有螺紋孔，與氣缸的活塞桿相連；中心軸兩端各安裝一個(gè)活動(dòng)連桿座，通過螺母與中心軸固定在一起；在主軸的兩端分別開6道圓周均布的溝槽，與中心軸聯(lián)結(jié)的活動(dòng)連桿座在溝槽中來回水平運(yùn)動(dòng)；在主軸的中部和軸尾各聯(lián)結(jié)一個(gè)固定連桿座；抓夾板通過長(zhǎng)短連桿與連桿座連接成運(yùn)動(dòng)副；在主軸軸頭端聯(lián)結(jié)有端蓋，端蓋的一側(cè)通過螺栓將氣缸安裝在主軸內(nèi)部，另一端與機(jī)器人連接。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、搬運(yùn)效率高、運(yùn)行穩(wěn)定、可靠性高、維修方便等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】 一種用于輪胎搬運(yùn)的機(jī)器人柔性?shī)A爪

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種輪胎搬運(yùn)的生產(chǎn)設(shè)備，具體是一種用于輪胎搬運(yùn)的機(jī)器人柔性?shī)A爪。

【背景技術(shù)】
[0002]2013年我國(guó)全年累計(jì)汽車產(chǎn)銷超過2100萬輛，帶動(dòng)了輪胎行業(yè)的蓬勃發(fā)展，全年累計(jì)生產(chǎn)輪胎外胎9.65億條。
[0003]輪胎生產(chǎn)線搬運(yùn)作業(yè)在現(xiàn)代企業(yè)的生產(chǎn)過程中占有重要的地位，用人工來完成這項(xiàng)工作，存在著勞動(dòng)強(qiáng)度大、效率低、安全性差等諸多的弊端，已遠(yuǎn)不能滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要，采用自動(dòng)化的操作手段已成為必然的趨勢(shì)。
[0004]現(xiàn)今搬運(yùn)輪胎的機(jī)械夾爪，大多都是通過抓夾輪胎外徑來實(shí)現(xiàn)搬運(yùn)，每次只能搬運(yùn)一條胎，并且需要操作者控制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型的目的是為了提高輪胎搬運(yùn)效率，提供一種新穎、實(shí)用的專用機(jī)械夾爪，可一次完成多條輪胎的搬運(yùn)作業(yè)，工作中平穩(wěn)，夾緊時(shí)可靠，結(jié)構(gòu)剛性好、工作效率高的機(jī)器人柔性?shī)A爪。
[0006]本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路:采用夾緊輪胎內(nèi)側(cè)的方式，以氣缸驅(qū)動(dòng)，連桿式傳動(dòng)，抓夾板加長(zhǎng)增加搬胎量，柔性?shī)A爪配備在機(jī)器人上，實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化。
[0007]本實(shí)用新型，包括端蓋、主軸、氣缸、抓夾板、中心軸，所述端蓋的兩個(gè)端面都加工有沉頭通孔，一端通過螺栓與主軸和氣缸聯(lián)結(jié)，另一端與機(jī)器人聯(lián)結(jié)；所述主軸為中空結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)部設(shè)置中心軸和氣缸，中心軸的軸頭端加工有螺紋孔，與氣缸的活塞桿相連；中心軸軸頭端通過鎖緊螺母與第一活動(dòng)連桿座聯(lián)結(jié)，軸尾端通過固定螺母與第二活動(dòng)連桿座聯(lián)結(jié)，所述主軸兩端分別開有3-6道圓周均布的軸向溝槽，兩端的溝槽寬度、角度一致；在主軸中部(溝槽的末端)與第一固定連桿座連接，通過周向排布的螺栓聯(lián)結(jié)在一起；主軸軸尾與第二固定連桿座聯(lián)結(jié)在一起，第一長(zhǎng)連桿的一端連接抓夾板，另一端連接第一活動(dòng)連桿座；第一短連桿的一端連接第一長(zhǎng)連桿的中部，另一端連接第一固定連桿座；第二長(zhǎng)連桿的一端連接抓夾板，另一端連接第二活動(dòng)連桿座；第二短連桿的一端連接第二長(zhǎng)連桿中部，另一端連接第二固定連桿座。
[0008]本實(shí)用新型,所述抓夾板與長(zhǎng)連桿的連接、長(zhǎng)連桿與短連桿的連接和連桿與連桿座的連接均為鉸接連接，通過銷軸和彈性擋圈實(shí)現(xiàn)。
[0009]本實(shí)用新型，在所述抓夾板的末端，設(shè)有徑向延伸外凸部，其外側(cè)為圓弧型。
[0010]本實(shí)用新型，主軸兩端的溝槽與兩個(gè)活動(dòng)連桿座、兩個(gè)固定連桿座的6個(gè)連桿凸臺(tái)對(duì)應(yīng)，并對(duì)活動(dòng)連桿座的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起到導(dǎo)向作用；主軸末端的固定連桿座中央開有螺紋通孔，通過控制穿過該孔的調(diào)節(jié)螺栓的長(zhǎng)度，可以對(duì)柔性?shī)A爪的張開直徑進(jìn)行微調(diào)。
[0011]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0012]I)、傳統(tǒng)的機(jī)械夾爪，從輪胎外側(cè)抓夾，體積笨重，并且只能夾起單個(gè)輪胎；通過改變抓夾方式，從輪胎內(nèi)側(cè)抓夾，大大減小了柔性?shī)A爪體積，使用輕便靈活；
[0013]2)、改變傳統(tǒng)的爪型夾爪，采用長(zhǎng)條型抓夾板，一次可抓夾3飛條輪胎，有效提高搬運(yùn)效率；
[0014]3)、傳統(tǒng)的機(jī)械夾爪，其夾爪都比較尖銳，本實(shí)用新型采用的抓夾板，外側(cè)為圓弧型，避免在抓夾過程中對(duì)輪胎的損傷，體現(xiàn)了該夾爪的柔性；
[0015]4)、該柔性?shī)A爪裝備在機(jī)器人上，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化作業(yè)，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。
[0016]本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、合理，整體精度高，具有搬運(yùn)效率高、結(jié)構(gòu)剛性好、運(yùn)行穩(wěn)定、維修方便等特點(diǎn)，并能在工業(yè)環(huán)境下長(zhǎng)期穩(wěn)定連續(xù)正常工作。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為實(shí)施例的夾爪張開狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2是圖1的夾爪張開狀態(tài)的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖3是圖1的I部放大圖；
[0020]圖4是圖1的夾爪張開狀態(tài)的外形(立體圖)示意圖；
[0021]圖5是實(shí)施例的夾爪收縮狀態(tài)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6是圖5的夾爪收縮狀態(tài)的側(cè)向結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖7是實(shí)施例所配套氣缸的外形簡(jiǎn)圖；
[0024]圖8是圖5的夾爪收縮狀態(tài)的外形(立體圖)示意圖。
[0025]圖中，1、端蓋；2、主軸；3、氣缸；31、活塞桿；4、抓夾板；5、鎖緊螺母；6、第一活動(dòng)連桿座；07、第一長(zhǎng)連桿；08、第一短連桿；09、第一固定連桿座；10、中心軸；11、第二活動(dòng)連桿座；12、第二長(zhǎng)連桿；13、第二短連桿；14、固定螺母；15、第二固定連桿座；16、調(diào)節(jié)螺栓；17、銷軸；18、彈性擋圈；19、外凸部。

【具體實(shí)施方式】
[0026]參照附圖，一種用于輪胎搬運(yùn)的機(jī)器人柔性?shī)A爪，包括端蓋1、主軸2、氣缸3、抓夾板4和中心軸10 ;所述端蓋I的兩個(gè)端面都加工有沉頭通孔，一端通過螺栓與主軸2、氣缸3聯(lián)結(jié)，另一端與機(jī)器人聯(lián)結(jié)；主軸2為中空結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)部設(shè)置中心軸10和氣缸3，中心軸10的軸頭端加工有螺紋孔，與氣缸3的活塞桿31相連；中心軸10軸頭端通過鎖緊螺母5與第一活動(dòng)連桿座6聯(lián)結(jié)，軸尾端通過固定螺母14與第二活動(dòng)連桿座11聯(lián)結(jié)，所述主軸2兩端分別開有6道圓周均布的軸向溝槽，兩端的溝槽寬度、角度一致；在主軸2中部(即溝槽的末端)與第一固定連桿座9連接，通過周向排布的螺栓聯(lián)結(jié)在一起；主軸2軸尾與第二固定連桿座11聯(lián)結(jié)在一起，第一長(zhǎng)連桿7的一端連接抓夾板4,另一端連接第一活動(dòng)連桿座6 ；第一短連桿8的一端連接第一長(zhǎng)連桿7的中部，另一端連接第一固定連桿座9 ;第二長(zhǎng)連桿12的一端連接抓夾板4，另一端連接第二活動(dòng)連桿座11 ;第二短連桿13的一端連接第二長(zhǎng)連桿12的中部，另一端連接第二固定連桿座15。
[0027]本實(shí)施例，主軸2兩端的溝槽與兩個(gè)活動(dòng)連桿座6、11、兩個(gè)固定連桿座9、15的6個(gè)連桿凸臺(tái)對(duì)應(yīng)，并對(duì)活動(dòng)連桿座6、11的往復(fù)運(yùn)動(dòng)起到導(dǎo)向作用；主軸2末端的固定連桿座15中央開有螺紋通孔，通過控制穿過該孔的調(diào)節(jié)螺栓16的長(zhǎng)度，可以對(duì)柔性?shī)A爪的張開直徑進(jìn)行微調(diào)。
[0028]本實(shí)施例，所述抓夾板與長(zhǎng)連桿的連接、長(zhǎng)連桿與短連桿的連接和連桿與連桿座的連接均為鉸接連接，通過銷軸17和彈性擋圈18實(shí)現(xiàn)。
[0029]本實(shí)施例，在所述抓夾板4的末端，設(shè)有徑向延伸外凸部19，其外側(cè)為圓弧型，保證輪胎抓夾牢固。
[0030]本實(shí)用新型，其工作原理如下:
[0031](A)、夾爪張開，抓夾輪胎:開始時(shí)，夾爪(抓夾板4)處于圖5所示的收縮狀態(tài)，中心軸10在氣缸活塞桿31的帶動(dòng)下向左移動(dòng)，第一活動(dòng)連桿座6和第二活動(dòng)連桿座11也隨之運(yùn)動(dòng)；第一活動(dòng)連桿座6和第二活動(dòng)連桿座11分別帶動(dòng)第一長(zhǎng)連桿7和第二長(zhǎng)連桿12向左移動(dòng)，由于第一固定連桿座9和第二固定連桿座15聯(lián)結(jié)在主軸2上固定不動(dòng)，根據(jù)杠桿原理，第一長(zhǎng)連桿7及第二長(zhǎng)連桿12和第一短連桿8及第二短連桿13組成的連桿副徑向撐起，柔性抓夾板4也隨著徑向展開。當(dāng)活塞桿的長(zhǎng)度伸長(zhǎng)，達(dá)到圖1的狀態(tài)時(shí)，夾爪張開完成，輪胎被抓夾板牢牢夾緊，可以開始搬運(yùn)；
[0032](B)、夾爪收縮，卸下輪胎:開始時(shí)，夾爪(抓夾板4)處于圖1的張開狀態(tài)，中心軸10在氣缸3活塞桿31的帶動(dòng)下向右移動(dòng)，第一活動(dòng)連桿座6和第二活動(dòng)連桿座11也隨之運(yùn)動(dòng)；第一活動(dòng)連桿座6和第二活動(dòng)連桿座11分別帶動(dòng)第一長(zhǎng)連桿7和第二長(zhǎng)連桿12向右移動(dòng)，同樣根據(jù)杠桿原理，第一長(zhǎng)連桿7及第二長(zhǎng)連桿12和第一短連桿8及第二短連桿13組成的連桿副徑向收縮，抓夾板4也隨著收縮，當(dāng)活塞桿31的長(zhǎng)度收縮達(dá)到圖5、圖6所示的狀態(tài)時(shí)，夾爪收縮完成，輪胎從抓夾板上脫落，完成搬運(yùn)。
[0033]本實(shí)施例，抓夾板4的有效抓夾長(zhǎng)度設(shè)計(jì)為1085mm，抓夾板的張開直徑為Φ420_，換算為英寸:420 + 25.4=16.54 >16"，以37X 12.5R16.5輪胎為例，該輪胎的寬度為12.5X25.4=317.5mm，抓夾板能抓起的輪胎數(shù)量為1085 + 317.5=3.42，故該柔性?shī)A爪能一次搬運(yùn)3條16"的子午線輪胎，抓夾板收縮直徑最小為Φ268πιπι，換算為英寸:268 + 25.4=10.55 < 12"，以155R12C輪胎為例，該輪胎的寬度為155mm，抓夾板能抓起的輪胎數(shù)量為1085 +155=7，綜合輪胎重量，該柔性?shī)A爪能一次搬運(yùn)5條12"的子午線輪胎。
[0034]本實(shí)施例，能搬運(yùn)的子午線輪胎規(guī)格為12" -16"，單次最大搬運(yùn)量為3條16"或者5條12"子午線輪胎，大大提高了工作效率。
【權(quán)利要求】
1.一種用于輪胎搬運(yùn)的機(jī)器人柔性?shī)A爪，包括端蓋(I)、主軸(2)、氣缸(3)、抓夾板(4)和中心軸(10);所述端蓋(I)的兩個(gè)端面都加工有沉頭通孔，一端通過螺栓與主軸(2)、氣缸(3 )聯(lián)結(jié)，另一端與機(jī)器人聯(lián)結(jié)；主軸(2 )為中空結(jié)構(gòu)，在其內(nèi)部設(shè)置中心軸(10 )和氣缸(3)，中心軸(10)的軸頭端加工有螺紋孔，與氣缸(3)的活塞桿(31)相連；中心軸(10)軸頭端通過鎖緊螺母(5)與第一活動(dòng)連桿座(6)聯(lián)結(jié)，軸尾端通過固定螺母(14)與第二活動(dòng)連桿座(11)聯(lián)結(jié)，所述主軸(2)兩端分別開有3-6道圓周均布的軸向溝槽，兩端的溝槽寬度、角度一致；在主軸(2)中部(溝槽的末端)與第一固定連桿座(9)連接，通過周向排布的螺栓聯(lián)結(jié)在一起；主軸(2)軸尾與第二固定連桿座(11)聯(lián)結(jié)在一起，第一長(zhǎng)連桿(7)的一端連接抓夾板(4)，另一端連接第一活動(dòng)連桿座(6);第一短連桿(8)的一端連接第一長(zhǎng)連桿(7)的中部，另一端連接第一固定連桿座(9);第二長(zhǎng)連桿(12)的一端連接抓夾板(4)，另一端連接第二活動(dòng)連桿座(11);第二短連桿(13)的一端連接第二長(zhǎng)連桿(12)的中部，另一端連接第二固定連桿座(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輪胎搬運(yùn)的機(jī)器人柔性?shī)A爪，其特征在于:在主軸(2)末端的第二固定連桿座(15)的中央開有螺紋通孔，通過控制穿過該孔的調(diào)節(jié)螺栓(16)的長(zhǎng)度，可以對(duì)柔性?shī)A爪的張開直徑進(jìn)行微調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于輪胎搬運(yùn)的機(jī)器人柔性?shī)A爪，其特征在于:所述抓夾板與長(zhǎng)連桿的連接、長(zhǎng)連桿與短連桿的連接和連桿與連桿座的連接均為鉸接連接，通過銷軸(17)和彈性擋圈(18)實(shí)現(xiàn)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的用于輪胎搬運(yùn)的機(jī)器人柔性?shī)A爪，其特征在于:在所述抓夾板(4 )的末端，設(shè)有徑向延伸外凸部(19 )，其外側(cè)為圓弧型。
【文檔編號(hào)】B25J15/00GK203831408SQ201420276764
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年5月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月27日
【發(fā)明者】林樹炎, 陳慶湘, 洪福, 蔡桂陽 申請(qǐng)人:巨輪股份有限公司