一种车轮生产用钢圈自动抓取装置的制作方法

本发明涉及抓取装置技术领域，尤其涉及一种车轮生产用钢圈自动抓取装置。

背景技术：

轿车轮胎生产成型过程中，经常需要对钢圈进行搬运并将钢圈放置在指定位置上进行指定操作，目前轿车轮胎成型流程中都是采用手工上钢圈，手工上圈速度慢，且还容易碰上钢圈，其造成无法实现轮胎成型的完全自动化，耗费人工和工时，生产效率低，生产成本高。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有技术中存在不能自动搬运、取放钢圈的缺点，而提出的一种车轮生产用钢圈自动抓取装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

设计一种车轮生产用钢圈自动抓取装置，包括立柱，所述立柱的两端分别固定在车间的底面及横梁上，所述立柱上转动安装有吊板，所述吊板的两端分别设有水平驱动机构和配重，所述水平驱动机构通过电动伸缩杆连接有抓取机构，所述吊板上还设有旋转驱动机构和控制盒，所述控制盒内设有PLC控制器和电源接口；

所述抓取机构包括安装板，所述安装板两端固定在电动伸缩杆端部，所述安装板上设有第一电机，所述安装板通过第一导轨连接有底盘，所述第一导轨上套装有第一滑块，所述第一电机通过第一往复丝杠与第一滑块连接，所述第一滑块的侧面铰接有四个夹爪，所述底盘底部设有红外线测距传感器，所述底盘的侧面设有四个滑轨，所述滑轨端面和侧面均设有长条形的开口，且两个开口相互垂直，所述滑轨侧面的开口内卡装有滑杆，所述夹爪卡装在滑轨端面的开口内，所述夹爪上也设有长条形的开口，所述滑杆也卡装在夹爪的开口内；

所述第一电机和电动伸缩杆均与PLC控制器电连接，PLC控制器与电源接口电连接。

优选的，所述水平驱动机构包括吊板上设置的长方形开口，长方形开口的两端设有第一支架，两个所述第一支架之间通过第二导轨连接，所述第二导轨上套装有第二滑块，其中一个所述第一支架上安装有第二电机，所述第二电机通过第二往复丝杠与第二滑块连接，所述电动伸缩杆设在第二滑块底部，所述第二电机与PLC控制器电连接。

优选的，所述旋转驱动机构包括设在吊板上的机壳和设在立柱上的从动齿轮，所述机壳内设有第二支架，所述第二支架上通过轴承安装有转轴，转轴的两端分别设有驱动齿轮和副齿轮，所述副齿轮与从动齿轮啮合，所述机壳底部内还设有电机安装座，电机安装座上安装有第三电机，所述第三电机的端部固定有传动齿轮，所述传动齿轮与驱动齿轮啮合，所述控制盒安装在机壳的角部，所述第三电机与PLC控制器电连接。

优选的，所述夹爪为弧形条状，夹爪的端部向外翻折呈钩状，夹爪的钩尖处通过转轴安装有滚轮。

优选的，所述夹爪包括弧形条状的夹爪主体，夹爪主体端部通过转轴安装有一个活动钩，活动钩的钩尖通过转轴安装有滚轮，活动钩与夹爪主体之间连接有拉力弹簧，活动钩靠近转轴处设有限位开口，夹爪主体在限位开口内设有两个定位销。

优选的，所述吊板底部通过导线连接有控制板，所述控制板包括五个控制按钮，所述控制按钮通过导线与电源连接，所述第一电机、第二电机和第三电机分别与一个控制按钮电连接，所述电动伸缩杆正接在一个控制按钮上、反接在一个控制按钮上。

优选的，传送带设在抓取机构下方，传送带上设有光电开关。

本发明提出的一种车轮生产用钢圈自动抓取装置，有益效果在于：通过抓取机构可以直接对传送带上的钢圈进行抓取，无需辅助工装使用方便，且可以将钢圈搬运到指定位置放下，节省了人力，且采用卡紧内圈的方式抓取钢圈避免因外圈变形造成钢圈报废。

附图说明

图1为本发明提出的一种车轮生产用钢圈自动抓取装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种车轮生产用钢圈自动抓取装置的抓取机构的结构示意图；

图3为本发明提出的一种车轮生产用钢圈自动抓取装置的底盘的结构示意图；

图4为本发明提出的一种车轮生产用钢圈自动抓取装置的水平驱动机构的结构示意图；

图5为本发明提出的一种车轮生产用钢圈自动抓取装置的旋转驱动机构的结构示意图；

图6为本发明提出的一种车轮生产用钢圈自动抓取装置的夹爪的第一种结构示意图；

图7为本发明提出的一种车轮生产用钢圈自动抓取装置的夹爪的第二种结构示意图。

图中：吊板1、水平驱动机构2、旋转驱动机构3、配重4、立柱5、控制板6、光电开关7、传送带8、抓取机构9、电动伸缩杆10、安装板11、夹爪12、底盘13、第一往复丝杠14、第一滑块15、第一导轨16、第一电机17、滑杆18、滑轨19、滚轮20、第二导轨21、第二滑块22、第二电机23、第二往复丝杠24、第一支架25、控制盒26、机壳27、第三电机28、传动齿轮29、驱动齿轮30、第二支架31、副齿轮32、从动齿轮33。

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。

参照图1-6，一种车轮生产用钢圈自动抓取装置，包括立柱5，立柱5的两端分别固定在车间的底面及横梁上，立柱5上转动安装有吊板1，吊板1的两端分别设有水平驱动机构2和配重4，水平驱动机构2通过电动伸缩杆10连接有抓取机构9，吊板1上还设有旋转驱动机构3和控制盒26，控制盒26内设有PLC控制器和电源接口；水平驱动机构2调节抓取机构9的水平位置，旋转驱动机构3旋转将抓取后的钢圈转移到需要放置处，PLC可以是西门子S7-400型PLC。

安装板11两端固定在电动伸缩杆10端部，安装板11上设有第一电机17，安装板11通过第一导轨16连接有底盘13，第一导轨16上套装有第一滑块15，第一电机17通过第一往复丝杠14与第一滑块15连接，第一滑块15的侧面铰接有四个夹爪12，底盘13底部设有红外线测距传感器，底盘13的侧面设有四个滑轨19，滑轨19端面和侧面均设有长条形的开口，且两个开口相互垂直，滑轨19侧面的开口内卡装有滑杆18，夹爪12卡装在滑轨19端面的开口内，夹爪12上也设有长条形的开口，滑杆18也卡装在夹爪12的开口内，夹爪12为弧形条状，夹爪12的端部向外翻折呈钩状，夹爪12的钩尖处通过转轴安装有滚轮20。电动伸缩杆10控制夹爪12的高度，第一电机17带动第一滑块15往复运动实现夹爪12的开合，当第一滑块15处在最高位置时，夹爪12收缩在一起以便放入钢圈的内圈，当第一滑块15处在最低位，夹爪13张开，以便卡住钢圈实现钢圈的抓取，底盘13上设有红外线测距传感器以便更加精准的定位，滚轮20防止钩尖划伤钢圈。

第一电机17和电动伸缩杆10均与PLC控制器电连接，PLC控制器与电源接口电连接。

水平驱动机构2包括吊板1上设置的长方形开口，长方形开口的两端设有第一支架25，两个第一支架25之间通过第二导轨21连接，第二导轨21上套装有第二滑块22，其中一个第一支架25上安装有第二电机23，第二电机23通过第二往复丝杠24与第二滑块22连接，电动伸缩杆10设在第二滑块22底部，第二电机23与PLC控制器电连接。第二电机23带动第二滑块22做往复运动以控制抓取机构9的水平位置。

旋转驱动机构3包括设在吊板1上的机壳27和设在立柱5上的从动齿轮33，机壳27内设有第二支架31，第二支架31上通过轴承安装有转轴，转轴的两端分别设有驱动齿轮30和副齿轮32，副齿轮32与从动齿轮33啮合，机壳27底部内还设有电机安装座，电机安装座上安装有第三电机28，第三电机28的端部固定有传动齿轮29，传动齿轮29与驱动齿轮30啮合，控制盒26安装在机壳27的角部，第三电机28与PLC控制器电连接。因为从动齿轮33固定在立柱5上，第二支架31固定在机壳27上，第三电机28转动，通过传动齿轮29和驱动齿轮30的传导，从而带动吊板1绕立柱5旋转。这样在抓取机构9将钢圈抓取后将钢圈转移到指定位置上方，然后抓取机构9动作将钢圈放下。

吊板1底部通过导线连接有控制板6，控制板6包括五个控制按钮，控制按钮通过导线与电源连接，第一电机17、第二电机23和第三电机28分别与一个控制按钮电连接，电动伸缩杆10正接在一个控制按钮上、反接在一个控制按钮上。五个控制按钮分别对应一个电机的启动或电动伸缩杆10的伸长或缩短，通过控制板6可以实现整个装置的手动操作。

传送带8设在抓取机构9下方，传送带8上设有光电开关7。钢圈经传送带8输送，当碰到光电开关7时传送带8停止输送，钢圈停在抓取机构9下方。

参照图7，作为本发明的另一优选实施例，与上一实施例的唯一区别在于夹爪12包括弧形条状的夹爪主体，夹爪主体端部通过转轴安装有一个活动钩，活动钩的钩尖通过转轴安装有滚轮20，活动钩与夹爪主体之间连接有拉力弹簧，活动钩靠近转轴处设有限位开口，夹爪主体在限位开口内设有两个定位销。活动钩在弹簧的拉力下收紧，这样夹爪12可以收得更紧以适合内圈更小的钢圈。两个定位销起到限制活动钩转动的目的，分别对应夹紧状态下的定位和张开状态下的定位。

工作流程：传送带8将钢圈输送到抓取机构9的下方，电动伸缩杆10和水平驱动机构2控制抓取装置9下移对钢圈进行抓取，之后旋转驱动机构3将钢圈移动到指定工位，抓取装置9松开钢圈，实现钢圈的自动抓取和输送。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。