鋼圈自動抓取系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋼圈自動抓取系統(tǒng)，鋼圈托盤一側形成供鋼圈定位放置的放置空間，鋼圈托盤一側邊緣形成一圈外止口，鋼圈托盤另一側邊緣形成內縮臺階結構，鋼圈托盤一側的外止口恰能夠套設于相鄰的鋼圈托盤的內縮臺階結構外側進行疊加；所述鋼圈抓手和托盤抓手分別定位于定位盤朝向鋼圈方向一側，鋼圈抓手能夠抓取和松開鋼圈，托盤抓手能夠抓取和松開托盤，第一、二驅動裝置分別驅動鋼圈抓手和托盤抓手動作；位置感應裝置能感應到疊加表層的鋼圈并傳信控制器，進而控制輸送機構將鋼圈抓取機構送到與表層鋼圈托盤對應的抓取位置，并控制第一、二驅動機構動作，本發(fā)明實現了自動化上圈，節(jié)省了人工，提高了生產效率，降低了生產成本。
【專利說明】鋼圈自動抓取系統(tǒng)

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種汽車輪胎生產用自動化設備，尤指一種鋼圈自動抓取系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002]轎車輪胎生產成型過程中，需要進行扣圈動作，這就需要對鋼圈進行搬運并將鋼圈放置在指定位置上進行上圈動作，目前轎車輪胎成型流程中都是采用手工上鋼圈，手工上圈速度慢，且還容易碰上鋼圈，其造成無法實現輪胎成型的完全自動化，耗費人工和工時,生產效率低,生產成本高。


【發(fā)明內容】

[0003]為了克服上述缺陷，本發(fā)明提供一種鋼圈自動抓取系統(tǒng)，該鋼圈自動抓取系統(tǒng)使得輪胎成型完全脫離人工，達到了完全自動化的程度。
[0004]本發(fā)明為了解決其技術問題所采用的技術方案是:一種鋼圈自動抓取系統(tǒng)，包括鋼圈托盤、鋼圈抓取機構、位置感應裝置、輸送機構和控制器，其中:
[0005]鋼圈托盤一側形成供鋼圈定位放置的放置空間，鋼圈托盤一側邊緣還形成一圈外止口，鋼圈托盤另一側邊緣形成與外止口位置對應的內縮臺階結構，鋼圈托盤一側的外止口恰能夠套設于相鄰的鋼圈托盤的內縮臺階結構外側形成疊加狀態(tài)；
[0006]鋼圈抓取機構包括定位盤、鋼圈抓手、托盤抓手、第一驅動機構和第二驅動機構，所述鋼圈抓手和托盤抓手分別定位于定位盤朝向鋼圈方向一側，鋼圈抓手能夠抓取和松開鋼圈，托盤抓手能夠抓取和松開托盤，第一、二驅動裝置分別驅動鋼圈抓手和托盤抓手動作；
[0007]位置感應裝置能夠感應到疊加表層的鋼圈位置并傳信于控制器，控制器控制輸送機構將鋼圈抓取機構運送到與表層鋼圈托盤位置對應的抓取位置，并控制第一、二驅動機構動作。
[0008]作為本發(fā)明的進一步改進，所述鋼圈上形成若干沿鋼圈托盤徑向延伸的呈輻射狀的鏤空結構，鋼圈恰放置于該鏤空結構上，鋼圈抓手恰能夠伸入鋼圈托盤的鏤空結構內，至少兩個鋼圈抓手(最好為三個或四個，保持抓取穩(wěn)定)能夠沿定位盤徑向滑動定位于定位盤一側，鋼圈抓手沿其運動方向的外側表面形成與鋼圈內側環(huán)面匹配的固定抓取結構。
[0009]作為本發(fā)明的進一步改進，所述鋼圈抓手沿其運動方向的外側表面形成與鋼圈內側環(huán)面匹配的脹緊面，該脹緊面為與鋼圈軸向形成夾角的傾斜面。
[0010]作為本發(fā)明的進一步改進，所述鋼圈抓手的脹緊面沿鋼圈軸向兩端分別形成外凸止擋機構，該兩個外凸止擋結構分別止擋于鋼圈軸向兩端面。
[0011]作為本發(fā)明的進一步改進，所述鋼圈托盤上均勻分布有八個鏤空結構。
[0012]作為本發(fā)明的進一步改進，所述鋼圈抓手能夠沿定位盤徑向滑動的結構為:所述第一驅動機構包括旋轉氣缸、同步帶機構、齒輪和導軌，所述導軌沿定位盤徑向延伸固定設于定位盤朝向鋼圈托盤一側表面，鋼圈抓手滑動套設于于導軌外側，鋼圈抓手上形成齒條結構，齒輪能夠轉動定位于定位盤朝向鋼圈托盤一側表，且齒輪與鋼圈抓手上的齒條結構嚙合傳動,旋轉氣缸通過同步帶機構驅動齒輪旋轉。
[0013]作為本發(fā)明的進一步改進，所述鋼圈托盤呈環(huán)形結構，其內側邊緣形成內止口結構，托盤抓手恰能夠伸入鋼圈托盤環(huán)形結構內，至少兩個托盤抓手能夠沿定位盤徑向滑動定位于定位盤一側，托盤抓手沿其運動方向的外側表面形成與托盤內止口結構對應的開口卡爪，托盤內側邊緣的內止口結構恰能夠插入托盤抓手的開口卡爪內。
[0014]作為本發(fā)明的進一步改進，所述托盤抓手能夠沿定位盤徑向滑動的結構為:所述第二驅動機構包括氣缸、連桿機構和滑軌，所述滑軌沿定位盤徑向延伸固定設于定位盤朝向鋼圈托盤一側表面，托盤抓手滑動套設于導軌外側，氣缸的缸體固定于定位盤上，連桿機構一端與氣缸的活塞桿鉸接，連桿結構另一端與托盤抓手鉸接。
[0015]作為本發(fā)明的進一步改進，所述鋼圈托盤一側表面上設有至少一個凸起的角度定位塊，鋼圈托盤另一側形成有與鋼圈托盤一側的角度定位塊位置和大小匹配的角度定位槽，鋼圈托盤的角度定位塊恰能夠圓周方向止動插設于相鄰的鋼圈托盤角度定位槽內。
[0016]作為本發(fā)明的進一步改進，所述托盤一側表面形成一圈凸起的擋邊結構，該擋邊結構直徑大于各鏤空結構朝向托盤中心一側直徑。
[0017]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過設計特殊的鋼圈托盤對鋼圈進行定位和承載，實現鋼圈疊放，然后通過鋼圈抓取機構對鋼圈托盤和鋼圈分別進行抓取和松開，實現鋼圈選擇性抓取并放置在指定位置，本發(fā)明結構簡單，設計巧妙，在輪胎成型過程中實現了自動化上圈，使得輪胎成型完全脫離人工，達到了完全自動化的程度，節(jié)省了大量的人工，提高了生產效率，降低了生產成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明結構原理示意圖；
[0019]圖2為本發(fā)明中鋼圈托盤立體圖；
[0020]圖3為本發(fā)明中鋼圈托盤主視圖；
[0021]圖4為圖3中A-A向剖視圖；
[0022]圖5為鋼圈放置在鋼圈托盤上的狀態(tài)圖。

【具體實施方式】
[0023]實施例:一種鋼圈自動抓取系統(tǒng)，包括鋼圈托盤1、鋼圈抓取機構、位置感應裝置7、輸送機構和控制器,其中:
[0024]鋼圈托盤I 一側形成供鋼圈定位放置的放置空間，鋼圈托盤I 一側邊緣還形成一圈外止口 2，鋼圈托盤I另一側邊緣形成與外止口 2位置對應的內縮臺階結構，鋼圈托盤I一側的外止口 2恰能夠套設于相鄰的鋼圈托盤I的內縮臺階結構外側形成疊加狀態(tài)；
[0025]鋼圈抓取機構包括定位盤3、鋼圈抓手4、托盤抓手5、第一驅動機構和第二驅動機構，所述鋼圈抓手4和托盤抓手5分別定位于定位盤3朝向鋼圈方向一側，鋼圈抓手4能夠抓取和松開鋼圈，托盤抓手5能夠抓取和松開托盤，第一、二驅動裝置分別驅動鋼圈抓手4和托盤抓手5動作；
[0026]位置感應裝置7能夠感應到疊加表層的鋼圈位置并傳信于控制器，控制器控制輸送機構將鋼圈抓取機構運送到與表層鋼圈托盤I位置對應的抓取位置，并控制第一、二驅動機構動作。
[0027]放置了鋼圈的鋼圈托盤I疊成一摞放置，位置感應裝置7對摞在一起的鋼圈托盤I表層位置進行感應，并將該位置信息傳送給控制器，其中位置感應裝置7可以為安裝在鋼圈抓取機構上的距離傳感器，其通過測量鋼圈疊加高度獲知表層鋼圈托盤I位置，當然，感應裝置也可以是攝像頭或者位置傳感器、光纖傳感器等等，控制器通過輸送機構將鋼圈抓取機構運送到與表層鋼圈托盤I位置對應的位置，其中輸送機構可以是機械手、也可以是伺服馬達帶動絲桿螺母機構等等，然后第二驅動機構帶動托盤抓手5運動并抓住鋼圈托盤1，然后連鋼圈一起提起，提起后第二驅動機構動作帶動鋼圈抓手4抓緊鋼圈，托盤抓手5松開鋼圈托盤I，托盤自動落下，鋼圈自動抓取動作完成，鋼圈抓取完成后，在輸送機構帶動下自動將鋼圈放置到鋼圈預置上，鋼圈預置將鋼圈送到鋼圈夾持環(huán)上，完成自動上圈動作，該系統(tǒng)實現了鋼圈自動上圈，使得輪胎成型完全脫離人工，達到了成型胎胚完全自動化的程度。
[0028]所述鋼圈上形成若干沿鋼圈托盤I徑向延伸的呈輻射狀的鏤空結構6，鋼圈恰放置于該鏤空結構6上，鋼圈抓手4恰能夠伸入鋼圈托盤I的鏤空結構6內，至少兩個鋼圈抓手4(最好為三個或四個，保持抓取穩(wěn)定)能夠沿定位盤3徑向滑動定位于定位盤3 —側，鋼圈抓手4沿其運動方向的外側表面形成與鋼圈內側環(huán)面匹配的固定抓取結構，當鋼圈抓取機構到達與表層鋼圈托盤I位置對應的位置后，鋼圈抓手4恰伸入到鋼圈托盤I的鏤空結構6內，然后第一驅動機構驅動鋼圈抓手4沿定位盤3徑向滑動最終實現抓取鋼圈內圈的目的，該裝置通過鋼圈抓手4徑向滑移實現鋼圈的抓取，也可以通過鋼圈抓手4沿鋼圈托盤I軸向伸縮實現鋼圈的夾取或者真空吸取。
[0029]所述鋼圈抓手4沿其運動方向的外側表面形成與鋼圈內側環(huán)面匹配的脹緊面，該脹緊面為與鋼圈軸向形成夾角的傾斜面，通過脹緊的方式脹緊鋼圈內圈將鋼圈固定，且通過將脹緊面設計成斜面，可以適應14" -20"鋼圈脹緊抓取，使其具有通用性，抓取不同的鋼圈無需更換鋼圈抓手4，當然除了脹緊結構外，也可以是通過叉起的方式、卡住的方式或者夾緊的方式進行固定定位來實現抓取的目的。
[0030]所述鋼圈抓手4的脹緊面沿鋼圈軸向兩端分別形成外凸止擋機構，該兩個外凸止擋結構分別止擋于鋼圈軸向兩端面，對鋼圈軸向兩端面進行限位，避免輸送過程中脫落和竄動。
[0031]所述鋼圈托盤I上均勻分布有八個鏤空結構6。
[0032]所述鋼圈抓手4能夠沿定位盤3徑向滑動的結構為:所述第一驅動機構包括旋轉氣缸8、同步帶機構9、齒輪10和導軌11，所述導軌11沿定位盤3徑向延伸固定設于定位盤3朝向鋼圈托盤I 一側表面，鋼圈抓手4滑動套設于于導軌11外側，鋼圈抓手4上形成齒條結構12,齒輪10能夠轉動定位于定位盤3朝向鋼圈托盤I 一側表,且齒輪10與鋼圈抓手4上的齒條結構12嚙合傳動，旋轉氣缸8通過同步帶機構9驅動齒輪10旋轉，通過旋轉氣缸8和同步帶機構9帶動齒輪10旋轉，齒輪10與齒條結構12嚙合，就帶動鋼圈抓手4沿導軌11延伸方向滑動，該結構簡單，鋼圈抓手4運動平穩(wěn)，各個鋼圈抓手4同步運動，運動位置精確，此外也可以是氣缸推動或者通過伺服馬達帶動絲桿螺母機構來實現。
[0033]所述鋼圈托盤I呈環(huán)形結構，其內側邊緣形成內止口結構13，托盤抓手5恰能夠伸入鋼圈托盤I環(huán)形結構內，至少兩個托盤抓手5能夠沿定位盤3徑向滑動定位于定位盤3一側，托盤抓手5沿其運動方向的外側表面形成與托盤內止口結構13對應的開口卡爪，托盤內側邊緣的內止口結構13恰能夠插入托盤抓手5的開口卡爪內，通過托盤抓手5徑向滑動扣住鋼圈托盤I內止口實現鋼圈托盤I的抓取和定位，該結構簡單，便于操作，當然也可以通過真空吸引結構等。
[0034]所述托盤抓手5能夠沿定位盤3徑向滑動的結構為:所述第二驅動機構包括氣缸、連桿機構14和滑軌15，所述滑軌15沿定位盤3徑向延伸固定設于定位盤3朝向鋼圈托盤I 一側表面，托盤抓手5滑動套設于導軌11外側，氣缸的缸體固定于定位盤3上，連桿機構14 一端與氣缸的活塞桿鉸接,連桿結構另一端與托盤抓手5鉸接,通過氣缸驅動連桿機構14進而帶動托盤抓手5沿滑軌15延伸方向滑動，該結構簡單，便于傳動，此外也可以是伺服馬達帶動絲桿螺母機構來實現。
[0035]所述鋼圈托盤I 一側表面上設有至少一個凸起的角度定位塊16,鋼圈托盤I另一側形成有與鋼圈托盤I 一側的角度定位塊16位置和大小匹配的角度定位槽,鋼圈托盤I的角度定位塊16恰能夠圓周方向止動插設于相鄰的鋼圈托盤I角度定位槽內，相鄰的鋼圈托盤I通過角度定位塊16和角度定位槽套設配合,實現相鄰鋼圈托盤I疊放角度的限位，防止托盤角度變化。
[0036]所述托盤一側表面形成一圈凸起的擋邊結構17，該擋邊結構17直徑大于各鏤空結構6朝向托盤中心一側直徑，鋼圈托盤I上設計有一圈擋邊結構17，能有效防止鋼圈18放置到鋼圈抓手4伸入鏤空結構6內的伸入位置，保護鋼圈不會被鋼圈抓手4伸入時碰傷。
【權利要求】
1.一種鋼圈自動抓取系統(tǒng)，其特征在于:包括鋼圈托盤(I)、鋼圈抓取機構、位置感應裝置(7)、輸送機構和控制器，其中: 鋼圈托盤一側形成供鋼圈定位放置的放置空間，鋼圈托盤一側邊緣還形成一圈外止口(2)，鋼圈托盤另一側邊緣形成與外止口位置對應的內縮臺階結構，鋼圈托盤一側的外止口恰能夠套設于相鄰的鋼圈托盤的內縮臺階結構外側形成疊加狀態(tài)； 鋼圈抓取機構包括定位盤(3)、鋼圈抓手(4)、托盤抓手(5)、第一驅動機構和第二驅動機構，所述鋼圈抓手和托盤抓手分別定位于定位盤朝向鋼圈方向一側，鋼圈抓手能夠抓取和松開鋼圈，托盤抓手能夠抓取和松開托盤，第一、二驅動裝置分別驅動鋼圈抓手和托盤抓手動作； 位置感應裝置能夠感應到疊加表層的鋼圈位置并傳信于控制器，控制器控制輸送機構將鋼圈抓取機構運送到與表層鋼圈托盤位置對應的抓取位置，并控制第一、二驅動機構動作。
2.如權利要求1所述的鋼圈自動抓取系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼圈上形成若干沿鋼圈托盤徑向延伸的呈輻射狀的鏤空結構(6)，鋼圈恰放置于該鏤空結構上，鋼圈抓手恰能夠伸入鋼圈托盤的鏤空結構內，至少兩個鋼圈抓手能夠沿定位盤徑向滑動定位于定位盤一側，鋼圈抓手沿其運動方向的外側表面形成與鋼圈內側環(huán)面匹配的固定抓取結構。
3.如權利要求2所述的鋼圈自動抓取系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼圈抓手沿其運動方向的外側表面形成與鋼圈內側環(huán)面匹配的脹緊面，該脹緊面為與鋼圈軸向形成夾角的傾斜面。
4.如權利要求3所述的鋼圈自動抓取系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼圈抓手的脹緊面沿鋼圈軸向兩端分別形成外凸止擋機構，該兩個外凸止擋結構分別止擋于鋼圈軸向兩端面。
5.如權利要求2所述的鋼圈自動抓取系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼圈托盤上均勻分布有八個鏤空結構。
6.如權利要求2所述的鋼圈自動抓取系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼圈抓手能夠沿定位盤徑向滑動的結構為:所述第一驅動機構包括旋轉氣缸(8)、同步帶機構(9)、齒輪(10)和導軌(U)，所述導軌沿定位盤徑向延伸固定設于定位盤朝向鋼圈托盤一側表面，鋼圈抓手滑動套設于于導軌外側，鋼圈抓手上形成齒條結構(12)，齒輪能夠轉動定位于定位盤朝向鋼圈托盤一側表，且齒輪與鋼圈抓手上的齒條結構嚙合傳動，旋轉氣缸通過同步帶機構驅動齒輪旋轉。
7.如權利要求1或2所述的鋼圈自動抓取系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼圈托盤呈環(huán)形結構，其內側邊緣形成內止口結構(13)，托盤抓手恰能夠伸入鋼圈托盤環(huán)形結構內，至少兩個托盤抓手能夠沿定位盤徑向滑動定位于定位盤一側，托盤抓手沿其運動方向的外側表面形成與托盤內止口結構對應的開口卡爪，托盤內側邊緣的內止口結構恰能夠插入托盤抓手的開口卡爪內。
8.如權利要求7所述的鋼圈自動抓取系統(tǒng)，其特征在于:所述托盤抓手能夠沿定位盤徑向滑動的結構為:所述第二驅動機構包括氣缸、連桿機構(14)和滑軌(15)，所述滑軌沿定位盤徑向延伸固定設于定位盤朝向鋼圈托盤一側表面，托盤抓手滑動套設于導軌外側，氣缸的缸體固定于定位盤上，連桿機構一端與氣缸的活塞桿鉸接，連桿結構另一端與托盤抓手鉸接。
9.如權利要求1所述的鋼圈自動抓取系統(tǒng)，其特征在于:所述鋼圈托盤一側表面上設有至少一個凸起的角度定位塊(16),鋼圈托盤另一側形成有與鋼圈托盤一側的角度定位塊位置和大小匹配的角度定位槽，鋼圈托盤的角度定位塊恰能夠圓周方向止動插設于相鄰的鋼圈托盤角度定位槽內。
10.如權利要求1所述的鋼圈自動抓取系統(tǒng)，其特征在于:所述托盤一側表面形成一圈凸起的擋邊結構(17)，該擋邊結構直徑大于各鏤空結構朝向托盤中心一側直徑。
【文檔編號】B23P19/04GK104259835SQ201410562011
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月21日 優(yōu)先權日:2014年10月21日
【發(fā)明者】李志軍 申請人:薩馳華辰機械(蘇州)有限公司