輪胎同步夾具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)領(lǐng)域，具體涉及一種齒輪齒條單軸機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國(guó)內(nèi)企業(yè)在輪胎成型中的工位轉(zhuǎn)換和輪胎搬運(yùn)中采用機(jī)器人來(lái)完成，所使用的夾具，主要有兩類(lèi):一種是采用兩個(gè)大行程驅(qū)動(dòng)氣缸實(shí)現(xiàn)夾緊；二是采用三爪夾盤(pán)實(shí)現(xiàn)夾緊。前者難于實(shí)現(xiàn)同步加緊，導(dǎo)致夾偏喪失定位精度或是夾持不住而造成輪胎脫落，同時(shí)夾具體積較大；而后者重量過(guò)大，導(dǎo)致機(jī)器人的負(fù)荷過(guò)大，增加了機(jī)器人硬件的規(guī)格，增加了生產(chǎn)成本。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型目的在于提供一種輪胎同步夾具，解決現(xiàn)有大行程驅(qū)動(dòng)氣缸夾緊方式難于實(shí)現(xiàn)同步，三爪夾盤(pán)夾緊方式夾具重量過(guò)大、成本高的技術(shù)問(wèn)題。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是:
[0005]輪胎同步夾具，其特殊之處在于，包括頂板和底板，所述頂板和底板之間固定連接，所述頂板中心和底板中心之間設(shè)置有中心軸，所述頂板和底板之間的中心軸上安裝有I個(gè)可以隨中心軸旋轉(zhuǎn)的中心齒輪，沿中心齒輪的圓周邊緣均勻分布有3個(gè)齒條，所述3個(gè)齒條在同一水平面上且均與始終中心齒輪嚙合，每個(gè)齒條通過(guò)一個(gè)推板與一個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸的活塞桿的頭部固定連接，所述驅(qū)動(dòng)氣缸固定于頂板或者底板上，所述每個(gè)推板的前端還與一個(gè)手爪固定連接；所述手爪能夠與輪胎內(nèi)孔相卡合，所述3個(gè)齒條運(yùn)動(dòng)時(shí)互不干涉。
[0006]上述底板的下表面固定有3個(gè)直線(xiàn)導(dǎo)軌，所述每個(gè)直線(xiàn)導(dǎo)軌上滑動(dòng)配合有滑塊，所述每個(gè)推板與一個(gè)滑塊固定連接。
[0007]上述推板包括固定連接的垂直推板和水平推板，所述垂直推板與驅(qū)動(dòng)氣缸活塞桿的頭部固定連接且與驅(qū)動(dòng)氣缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)方向垂直，所述水平推板與垂直推板垂直，所述水平推板與滑塊固定連接，所述手爪固定于水平推板的下表面。
[0008]上述頂板包括上中心軸孔以及沿上中心軸孔的徑向方向均勻分布的三個(gè)上翅片，所述三個(gè)上翅片位于同一水平面上，中心軸的上端位于上中心軸孔內(nèi)。
[0009]上述底板包括下中心軸孔以及沿下中心軸孔的徑向方向均勻分布的三個(gè)下翅片，所述三個(gè)下翅片位于同一水平面上，中心軸的下端位于下中心軸孔內(nèi)。
[0010]上述三個(gè)上翅片和/或三個(gè)下翅片上設(shè)置有減重孔。
[0011]上述輪胎同步夾具還包括用于將頂板和底板包裹住的外殼。
[0012]上述中心齒輪和/或齒條選用工程塑料，手爪為尼龍手爪或者工程塑料手爪。
[0013]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是:
[0014]1、克服現(xiàn)有輪胎夾具難于同步定位的缺陷，可實(shí)現(xiàn)三個(gè)夾持部位的夾持力均衡，運(yùn)動(dòng)同步，避免了夾偏輪胎影響后序工位的定位，避免了夾持力分布不均導(dǎo)致輪胎在夾持換過(guò)程中脫落現(xiàn)象。
[0015]2、適用范圍廣。該夾具適用的輪胎規(guī)格范圍為14-22英寸，覆蓋了一般轎車(chē)輪胎的尺寸范圍。同時(shí)如果更換合適的手爪，還可以?shī)A持其他類(lèi)型的工件。
[0016]3、輪胎同步夾具采用了高強(qiáng)度的工程塑料制造中心齒輪和齒條，夾具整體重量不超過(guò)13公斤，結(jié)構(gòu)緊湊，比常用的夾具占用空間小；所以大大降低了機(jī)器人的負(fù)荷，減小了機(jī)器人硬件的規(guī)格，節(jié)約了生產(chǎn)成本。另外，工程塑料制造的齒輪和齒條之間的運(yùn)動(dòng)不需要添加潤(rùn)滑劑，而金屬材料制造的齒輪和齒條需要潤(rùn)滑，防止?jié)櫥偷温鋵?duì)成型造成影響；手爪采用尼龍或者工程塑料，可以進(jìn)一步減輕重量。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型輪胎同步夾具整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]其中:1-機(jī)器人手腕；2_頂板；3_中心齒輪；4_齒條；5_驅(qū)動(dòng)氣缸；6_底板；71-垂直推板；72_水平推板；8_直線(xiàn)導(dǎo)軌；9-手爪；10-螺柱。
【具體實(shí)施方式】
[0019]如圖1所示，輪胎同步夾具，包括頂板2和底板6，所述頂板和底板之間通過(guò)螺柱10固定連接，頂板和底板之間有間隙，用于容納中心齒輪、齒條、驅(qū)動(dòng)氣缸等部件，所述頂板中心和底板中心之間安裝有一根中心軸，所述中心軸上、頂板和底板之間安裝有I個(gè)中心齒輪3，中心齒輪可以隨中心軸旋轉(zhuǎn)，沿中心齒輪的圓周邊緣均勻分布有3個(gè)齒條4，所述3個(gè)齒條在同一水平面上且始終與中心齒輪嚙合，每個(gè)齒條分別通過(guò)I個(gè)推板與I個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸5的活塞桿的頭部固定連接，驅(qū)動(dòng)氣缸固定于頂板或者底板上，推板前端還與手爪9固定連接；當(dāng)驅(qū)動(dòng)氣缸的活塞桿的頭部向前伸出時(shí)，推板向前運(yùn)動(dòng)，推板帶動(dòng)齒條以及推板前端的手爪也向前運(yùn)動(dòng)，手爪能夠與輪胎內(nèi)孔相卡合，所述3個(gè)齒條運(yùn)動(dòng)時(shí)互不干涉。
[0020]較優(yōu)的，為了更好的使每個(gè)手爪沿著直線(xiàn)軌跡水平伸出，減少驅(qū)動(dòng)氣缸的活塞桿前端的受力，在底板的下表面固定有3個(gè)直線(xiàn)導(dǎo)軌8，所述每個(gè)直線(xiàn)導(dǎo)軌上滑動(dòng)配合有滑塊，所述推板與各自的滑塊固定連接。在驅(qū)動(dòng)氣缸5的推動(dòng)下，手爪可沿固定在底板6上的直線(xiàn)導(dǎo)軌8滑動(dòng)。
[0021]由于驅(qū)動(dòng)氣缸的活塞桿的伸出軌跡與手爪的伸出軌跡不在同一水平面上，推板采用以下結(jié)構(gòu)，每個(gè)推板均包括固定連接的垂直推板71和水平推板72，所述垂直推板與驅(qū)動(dòng)氣缸活塞桿的頭部固定連接且與驅(qū)動(dòng)氣缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)方向垂直，所述水平推板與垂直推板垂直，所述水平推板與滑塊固定連接，所述手爪固定于水平推板的下表面。
[0022]頂板包括上中心軸孔以及沿上中心軸孔的徑向方向均勻分布的三個(gè)上翅片，所述三個(gè)上翅片位于同一水平面上，中心軸的上端通過(guò)軸承安裝在上中心軸孔內(nèi)，將頂板設(shè)置成三翅片的形狀，可以有效減輕頂板的自重。同理，底板包括下中心軸孔以及沿下中心軸孔的徑向方向均勻分布的三個(gè)下翅片，所述三個(gè)下翅片位于同一水平面上，中心軸的下端通過(guò)軸承安裝在下中心軸孔內(nèi)。頂板和底板之間通過(guò)3個(gè)螺柱10將上下翅片固定連接成一體。
[0023]三個(gè)上翅片和/或三個(gè)下翅片上設(shè)置有減重孔，進(jìn)一步減輕頂板和/或底板的自重。
[0024]為了防止灰塵和雜質(zhì)落入中心齒輪和齒條，也為了美觀，該輪胎同步夾具還包括用于將頂板和底板包裹住的外殼。
[0025]中心齒輪和/或齒條和/或選用高強(qiáng)度的工程塑料制作，夾具整體重量不超過(guò)13公斤，結(jié)構(gòu)緊湊，比常用的夾具占用空間小；而最大夾持力可達(dá)45公斤，通常一個(gè)常用規(guī)格轎車(chē)輪胎大約15公斤左右，現(xiàn)有夾具的重量一般略大于所夾持的負(fù)荷重量。所以大大降低了機(jī)器人的負(fù)荷，減小了機(jī)器人硬件的規(guī)格，節(jié)約了生產(chǎn)成本。另外，工程塑料制造的齒輪和齒條之間的運(yùn)動(dòng)不需要添加潤(rùn)滑劑，而金屬材料制造的齒輪和齒條需要潤(rùn)滑，防止?jié)櫥偷温鋵?duì)成型造成影響。
[0026]手爪為尼龍手爪或者工程塑料手爪，可以進(jìn)一步減輕重量，手爪以能夠?qū)崿F(xiàn)抓取輪胎內(nèi)孔為準(zhǔn)，可以采用如圖1所示的手爪。
[0027]輪胎同步夾具整體安裝在機(jī)器人手腕I上，具體的，機(jī)器人手腕I與頂板采用螺釘聯(lián)接成一體。工作時(shí)，機(jī)器人手腕I帶動(dòng)輪胎同步夾具移動(dòng)到輪胎中心，然后停止不動(dòng)。此時(shí)三臺(tái)驅(qū)動(dòng)氣缸同時(shí)驅(qū)動(dòng)各自的齒條直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)中心齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)三個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸的相互制約而實(shí)現(xiàn)同步，推動(dòng)各自的推板沿著各自的直線(xiàn)導(dǎo)軌直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)連接在推板前端的三個(gè)手爪同時(shí)伸出，運(yùn)動(dòng)同步，可實(shí)現(xiàn)三個(gè)夾持部位的夾持力均衡，避免了夾偏輪胎影響后序工位的定位，也避免了夾持力分布不均導(dǎo)致輪胎在夾持換過(guò)程中脫落現(xiàn)象。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.輪胎同步夾具，其特征在于，包括頂板和底板，所述頂板和底板之間固定連接，所述頂板中心和底板中心之間設(shè)置有中心軸，所述頂板和底板之間的中心軸上安裝有I個(gè)可以隨中心軸旋轉(zhuǎn)的中心齒輪，沿中心齒輪的圓周邊緣均勻分布有3個(gè)齒條，所述3個(gè)齒條在同一水平面上且均與始終中心齒輪嚙合，每個(gè)齒條通過(guò)一個(gè)推板與一個(gè)驅(qū)動(dòng)氣缸的活塞桿的頭部固定連接，所述驅(qū)動(dòng)氣缸固定于頂板或者底板上，所述每個(gè)推板的前端還與一個(gè)手爪固定連接；所述手爪能夠與輪胎內(nèi)孔相卡合，所述3個(gè)齒條運(yùn)動(dòng)時(shí)互不干涉。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輪胎同步夾具，其特征在于，所述底板的下表面固定有3個(gè)直線(xiàn)導(dǎo)軌，所述每個(gè)直線(xiàn)導(dǎo)軌上滑動(dòng)配合有滑塊，所述每個(gè)推板與一個(gè)滑塊固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的輪胎同步夾具，其特征在于，所述推板包括固定連接的垂直推板和水平推板，所述垂直推板與驅(qū)動(dòng)氣缸活塞桿的頭部固定連接且與驅(qū)動(dòng)氣缸活塞桿的運(yùn)動(dòng)方向垂直，所述水平推板與垂直推板垂直，所述水平推板與滑塊固定連接，所述手爪固定于水平推板的下表面。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的輪胎同步夾具，其特征在于，所述頂板包括上中心軸孔以及沿上中心軸孔的徑向方向均勻分布的三個(gè)上翅片，所述三個(gè)上翅片位于同一水平面上，中心軸的上端位于上中心軸孔內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的輪胎同步夾具，其特征在于，所述底板包括下中心軸孔以及沿下中心軸孔的徑向方向均勻分布的三個(gè)下翅片，所述三個(gè)下翅片位于同一水平面上，中心軸的下端位于下中心軸孔內(nèi)。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的輪胎同步夾具，其特征在于，所述三個(gè)上翅片上設(shè)置有減重孔。7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的輪胎同步夾具，其特征在于，所述輪胎同步夾具還包括用于將頂板和底板包裹住的外殼。8.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一所述的輪胎同步夾具，其特征在于，所述中心齒輪和/或齒條選用工程塑料，手爪為尼龍手爪或者工程塑料手爪。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的輪胎同步夾具，其特征在于，所述三個(gè)下翅片上設(shè)置有減重孔。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供一種輪胎同步夾具，解決現(xiàn)有夾緊方式難于實(shí)現(xiàn)同步、重量大、成本高的技術(shù)問(wèn)題。其包括固定連接的頂板和底板，頂板和底板之間設(shè)置有中心軸，中心軸上安裝有1個(gè)中心齒輪，中心齒輪的邊緣均勻分布有3個(gè)齒條，3個(gè)齒條均與始終中心齒輪嚙合，每個(gè)齒條通過(guò)推板與驅(qū)動(dòng)氣缸的活塞桿的頭部固定連接，推板的前端與手爪固定連接；所述手爪能夠與輪胎內(nèi)孔相卡合，3個(gè)齒條運(yùn)動(dòng)時(shí)互不干涉。本實(shí)用新型運(yùn)動(dòng)同步，避免了夾偏輪胎影響后序工位的定位，避免了夾持力分布不均導(dǎo)致輪胎在夾持換過(guò)程中脫落現(xiàn)象。夾具整體重量不超過(guò)13公斤，結(jié)構(gòu)緊湊，大大降低了機(jī)器人的負(fù)荷，節(jié)約了生產(chǎn)成本。
【IPC分類(lèi)】B25J15/10
【公開(kāi)號(hào)】CN204748641
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520426387
【發(fā)明人】王保衛(wèi)
【申請(qǐng)人】魯東大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年11月11日
【申請(qǐng)日】2015年6月19日