一种轮胎螺栓拆装装置的制作方法

文档序号:15326448发布日期:2018-09-01 04:11阅读:175来源:国知局

本实用新型涉及轮胎拆卸装置,具体涉及一种轮胎螺栓拆装装置。



背景技术:

近年来,我国汽车工业发展迅速,汽车产量、保有量连创新高。2009年,我国汽车产销分别达到1379.10万辆和1364.48万辆,成为全球汽车生产和销售第一大国。2011年8月,全国汽车保有量已超过1亿辆,仅次于美国位居世界第二。2015年,中国以2,450.33万辆的汽车产量稳居全球最大汽车生产国,相比其他国家具有绝对的优势,是排名第二美国(1210.01万辆)的两倍多,排名第三的为日本927.82万辆。2016我国全年汽车产销双双超过2800万辆,连续八年蝉联全球第一。随着我国家庭用车的增加及汽车整体保有量的增长,汽车已经成为人们日常生活中离不开的代步工具,成为日常生活中重要的一部分。汽车的使用、保养与维护也日益受到用户的重视。车辆能否正常行驶完全取决于轮胎,轮胎对于汽车的重要性就好比腿脚对于人体的重要性。没有了腿脚我们就无法正常行走,而汽车没有了轮胎就成为了摆设,永远无法飞驰。日常行驶中,由于轮胎长时间接触地面,自然损耗、非自然损伤、人为损坏都有可能发生。磨损、报废的轮胎需要及时的更换,但长期以来轮胎拆卸、修理、安装的全过程只能靠工人用扳手或气枪来拆卸螺母,并徒手摘下轮胎,工作效率低,劳动强度大,作业安全无法保证。因此为了提高工作效率、降低劳动强度、减少事故的发生,急需一种专门的自动化机械设备来实现轮胎的快速更换。

自20世纪70年代起,很多发达国家开始重视报废汽车的处理工作,而轮胎的拆卸就成了工作中的一项重要项目。其中德国的U.Baker等人研究了一种由视觉导航和视觉控制的自动化拆卸系统,该系统用一个自动的立体摄像机系统作为视觉传感器,利用对象的轮廓识别和位置测量相结合的方法来进行工具的准确定位。该系统功能强大,对汽车轮毂螺母的拆卸能够不依赖于车轮的类型、大小以及车轮上螺母的多少,目前这个系统对汽车轮毂螺母的自动拆卸已经在实验室获得成功。对于取下轮胎的机械手,国外的轮胎机械手的发展已经十分成熟。美国佩蒂伯恩公司生产的Super 20型轮胎夹装机,能够高效地更换重型设备的轮胎,还可以作为叉车使用。这种机械手能够平稳的夹持轮胎并且能准确地定位到设备的轮毂螺栓上。俄亥俄州的爱德华.莫尔德(Iowa Mold Tooling)工具公司生产的TH-3565系列的轮胎机械手它的连杆机构通过液压缸的伸缩完成夹持臂的相向或者相背运动,从而夹紧或者松开轮胎;后座处的伸缩液压缸可以实现轮胎的横向侧移。它的液压夹持臂可安装在固定的位置长期使用,也可以安装到叉车或者装载机上使其具有足够的稳定性和起吊能力。Zuo和Stenzel提出了一种新型的拆卸工具,它是一种压痕螺钉作为末端执行器。这种工具能够很好克服将拆卸产品的几何不确定性,并且工具的自连接性可以非常可靠的保证拆解过程中所需要的力和力矩的传输。但是上述设备体积过于庞大,成本过高,限制了其应用范围。

清华大学杨润泽等人研制了基于霍尔传感器的螺纹连接件的智能拆卸,可以对拆卸状态进行检测分析,进而自动决定后续动作的智能控制设备。但该设备工件的装夹和拆卸仍需要人工完成,只适用于某些特定的螺纹连接件的拆卸,不能够用于汽车轮毂螺母的自动拆卸。合肥工业大学的卫道柱、林巨广和刑钢等,采用扭矩转角法来控制螺母螺栓的拧紧与旋松,控制系统采用闭环控制,在一定程度上提高了拧紧力矩的控制。对于我国的大多数汽车修理店,对汽车轮胎轮毂螺母的拆卸以手工扳手或气枪为主,设备只是实现了机械化和半自动化。而现在市场上广泛使用的东莞市浈颖机械设备有限公司生产的汽车维修保养系统化台车,只能实现拆卸轮胎的半自动化。尽管其独树一帜的轮胎升降器轻松解决了在拆卸和安装轮胎的过程中徒手拆轮胎而导致飞车的危险,但也需要人力摘下轮胎,费时又费力。

申请号为201520911132.X的一种小型汽车轮胎自动拆卸系统,采用扳手通过设置于其内部的齿轮组结构或曲柄滑块机构与轴联器连接,对轮胎螺栓进行拆卸,具有夹紧轮胎的夹持部,螺母自动拆卸机构定位螺母并拆卸螺母后夹紧手臂取下轮胎的功能。现有轮胎大小不一,螺栓之间的距离也不同,所以为使轮胎自动拆卸系统可以自动调节扳手之间的距离,来应对不同型号轮胎的拆卸问题,需要提供一种可以调节扳手之间距离的机构或装置。



技术实现要素:

为解决现有技术的不足,本发明提供一种轮胎螺栓拆装装置,可以调节扳手之间距离,来应对不同型号轮胎的拆卸问题,方便拆卸不同距离的螺栓。

一种轮胎螺栓拆装装置,包括扳手、固定板和驱动机构,所述驱动机构装设在所述固定板上,所述驱动机构的输出端与所述扳手连接,其关键在于,所述驱动机构包括输出轴、输入轴、万向连接杆和伸缩杆,所述伸缩杆装设在所述固定板的中部且与所述固定板垂直,若干所述输出轴以所述伸缩杆为中心呈中心对称分布,所述输出轴均贯穿设置在所述固定板上开设的条形滑槽内,所述条形滑槽均沿所述固定板中心点的向外发射线分布,所述输出轴的外端与所述扳手固定连接,所述输出轴的内端通过所述万向连接杆与所述输入轴连接;在所述伸缩杆和输出轴之间均设有连接杆,所述连接杆的两端分别与所述伸缩杆和输出轴铰接。

本实用新型的原理:伸缩杆伸缩,在连接杆的作用下会带动输出轴在条形滑槽内滑动,从而使若干扳手向外分散或是向内聚拢,来应对轮胎上不同间距的螺栓。输入轴的动力输入通过万向连接杆传递到输出轴上,万向连接杆保证输出轴无论是在什么位置,都内将输入轴的动力传递给输出轴,使扳手完成拆卸或安装轮胎螺栓。

为更好实现本实用新型,可进一步为,在所述固定板上固设有外壳,所述驱动机构位于所述外壳内,所述外壳一端开口且罩在所述固定板上,所述输入轴穿设在所述外壳的另一端端面上,这样,一是外壳可以很好的保护驱动机构,二是输入轴穿设在外壳上,外壳保证输入轴不左右晃动,使输入轴的动力传输更稳定。

为更好实现本实用新型,可进一步为,所述驱动机构包括驱动轴、中心齿轮和行星齿轮,在所述输入轴上固套有所述行星齿轮,在所述行星齿轮之间装设有所述中心齿轮,所述行星齿轮均与所述中心齿轮啮合,所述中心齿轮固套在所述驱动轴上;驱动轴带动中心齿轮转动,中心齿轮带动行星齿轮转动,行星齿轮将扭力传递给输入轴,这种力的传递方式很稳定,而且给输入轴提供的扭力也很大,便于拆卸和安装轮胎螺栓。

为更好实现本实用新型,可进一步为,所述中心齿轮和行星齿轮均位于所述外壳的外部,所述万向连接杆包括第一万向杆和第二万向杆,所述第一万向杆一端端部活套在所述第二万向杆的一端端部,所述第一万向杆与所述第二万向杆滑动配合,在行星齿轮和中心齿轮均设置在外壳外部时,输出轴仅与所述外壳转动配合,不发生相对滑动时,在输出轴调整位置时,第一万向杆和第二万向杆滑动配合后可以调整万向连接杆的长短,来应对因输出轴和输入轴之间距离的变化。

为更好实现本实用新型,可进一步为,所述第一万向杆的滑动配合端端部横截面为多变形,所述第二万向杆的滑动配合端端部横截面的内边沿为多变形,这种结构简单,便于加工,第一万向杆穿进第二万向杆内,相互之间不会发生相互相对,而且滑动配合效果好。

为更好实现本实用新型,可进一步为,所述固定板为圆盘型,所述外壳为圆筒型,这种结构占用空间小,因为所述驱动机构中输出轴为中心对称分布,这样的外壳和固定板较适配所述驱动机构。

为更好实现本实用新型,可进一步为,所述输出轴通过滑块与所述条形滑槽滑动配合,所述滑块包括滑筒和卡片,所述滑筒贯穿所述条形滑槽,两个所述卡片分别位于所述固定板的两侧且横跨在所述条形滑槽上,所述卡片均固定在所述滑筒上且与所述固定板贴合,所述输出套活套在所述滑筒内,设置的滑块保证输出轴在所述条形滑槽滑动时的稳定性。

为更好实现本实用新型,可进一步为,所述驱动轴的一端装设有离合装置,所述离合装置位于所述外壳内,所述离合装置包括相互扣合或分离的第一摩擦片和第二摩擦片,所述第一摩擦片与所述驱动轴固定连接,所述第二摩擦片与所述外壳固定连接;当第一摩擦片和第二摩擦片扣合时,驱动轴带动外壳转动,使外壳上的扳手转动后对准轮胎上的螺栓,与此同时,驱动轴上的中心齿轮与行星齿轮分离;当第一摩擦片和第二摩擦片分离后,驱动轴单独转动,与此同时,驱动轴上的中心齿轮与行星齿轮啮合,驱动轴带动扳手旋松螺栓。其中,驱动轴向外壳内移动一小段距离,使第一摩擦片和第二摩擦片分离;驱动轴反向移动后,第一摩擦片和第二摩擦片扣合。

为更好实现本实用新型,可进一步为,所述第一摩擦片上设有A齿,所述第二摩擦片设有B齿,当所述第一摩擦片和第二摩擦片扣合时,所述A齿和B齿相互咬合。

本实用新型的有益效果:通过设置伸缩杆、万向连接杆及呈中心对称分布的输出轴,其中伸缩杆伸缩,在连接杆的作用下会带动输出轴在条形滑槽内滑动,从而使若干扳手向外分散或是向内聚拢,调节每个扳手距离中心的中心距,来拆卸或安装轮胎上不同间距的螺栓;中心齿轮带动行星齿轮转动,行星齿轮将扭力传递给输入轴,这种力的传递方式很稳定,而且给输入轴提供的扭力也很大,便于拆卸和安装轮胎螺栓;在输出轴调整位置时,第一万向杆和第二万向杆滑动配合后可以调整万向连接杆的长短,来应对因输出轴和输入轴之间距离的变化,结构简单易实现;整体结构简单,加工方便易实现,成本低。

附图说明

图1出示了本实用新型的结构示意图;

图2出示了本实用新型中的外壳示意图;

图3出示了本实用新型中离合装置、驱动轴和外壳三者的装配结构示意图。

图中,1为固定板;21为中心齿轮;22为行星齿轮;23为输入轴;24为万向连接杆; 25为输出轴;26为滑块;27为条形滑槽;28为连接杆;29为伸缩杆;3为扳手;4为外壳; 5为驱动轴;51为离合装置。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做详细说明。

如图1所示,一种轮胎螺栓拆装装置,包括扳手、固定板和驱动机构,所述驱动机构装设在所述固定板上,所述驱动机构的输出端与所述扳手连接,所述驱动机构包括输出轴、输入轴、万向连接杆和伸缩杆,所述伸缩杆装设在所述固定板的中部且与所述固定板垂直,若干所述输出轴以所述伸缩杆为中心呈中心对称分布,所述输出轴均贯穿设置在所述固定板上开设的条形滑槽内,所述条形滑槽均沿所述固定板中心点的向外发射线分布,所述输出轴的外端与所述扳手固定连接,所述输出轴的内端通过所述万向连接杆与所述输入轴连接;在所述伸缩杆和输出轴之间均设有连接杆,所述连接杆的两端分别与所述伸缩杆和输出轴铰接。

本实用新型是这样工作的:伸缩杆伸缩,在连接杆的作用下会带动输出轴在条形滑槽内滑动,从而使若干扳手向外分散或是向内聚拢,来应对轮胎上不同间距的螺栓。输入轴的动力输入通过万向连接杆传递到输出轴上,万向连接杆保证输出轴无论是在什么位置,都内将输入轴的动力传递给输出轴,使扳手完成拆卸或安装轮胎螺栓;所述伸缩杆通过控制器控制,控制器的反馈信号输入端连接有判断扳手是否和螺栓对齐的传感器,通过控制器和传感器的反馈信号调整伸缩杆的伸缩距离,从而使伸缩杆调整扳手与轮胎螺栓的位置关系,使扳手正好能套在螺栓上,实现自动化控制。

如图2所示:在所述固定板上固设有外壳,所述驱动机构位于所述外壳内,所述外壳一端开口且罩在所述固定板上,所述输入轴穿设在所述外壳的另一端端面上,这样,一是外壳可以很好的保护驱动机构,二是输入轴穿设在外壳上,外壳保证输入轴不左右晃动,使输入轴的动力传输更稳定。所述固定板为圆盘型,所述外壳为圆筒型,这种结构占用空间小,因为所述驱动机构中的五个输出轴为中心对称分布,这样的外壳和固定板较适配所述驱动机构。

所述驱动机构包括驱动轴、中心齿轮和行星齿轮,在所述输入轴上固套有所述行星齿轮,在所述行星齿轮之间装设有所述中心齿轮,所述行星齿轮均与所述中心齿轮啮合,所述中心齿轮固套在所述驱动轴上;驱动轴带动中心齿轮转动,中心齿轮带动行星齿轮转动,行星齿轮将扭力传递给输入轴,这种力的传递方式很稳定,而且给输入轴提供的扭力也很大,便于拆卸和安装轮胎螺栓。

所述中心齿轮和行星齿轮具体位于所述外壳的外部,并与所述外壳贴合,并结合图1可以看出,所述万向连接杆包括第一万向杆和第二万向杆,所述第一万向杆一端端部活套在所述第二万向杆的一端端部,所述第一万向杆与所述第二万向杆滑动配合,在行星齿轮和中心齿轮均设置在外壳外部时,输出轴仅与所述外壳转动配合,不发生相对滑动时,在输出轴调整位置时,第一万向杆和第二万向杆滑动配合后可以调整万向连接杆的长短,来应对因输出轴和输入轴之间距离的变化;

所述第一万向杆的滑动配合端端部横截面为多变形,所述第二万向杆的滑动配合端端部横截面的内边沿为多变形,这种结构简单,便于加工,第一万向杆穿进第二万向杆内,相互之间不会发生相互相对,而且滑动配合效果好;

另外,所述输出轴通过滑块与所述条形滑槽滑动配合,所述滑块包括滑筒和卡片,所述滑筒贯穿所述条形滑槽,两个所述卡片分别位于所述固定板的两侧且横跨在所述条形滑槽上,所述卡片均固定在所述滑筒上且与所述固定板贴合,所述输出套活套在所述滑筒内,设置的滑块保证输出轴在所述条形滑槽滑动时的稳定性。

常见轮胎螺栓数目一般为5个、6个或者4个,本结构可依据不同螺栓数目适用于不同螺栓数目轮胎的拆装,另本结构末端的可换扳手可以根据螺栓尺寸进行更换,满足不同间距,不同尺寸轮胎螺栓的拆装。

如图3所示,所述驱动轴的一端装设有离合装置,所述离合装置位于所述外壳内,所述离合装置包括相互扣合或分离的第一摩擦片和第二摩擦片,所述第一摩擦片与所述驱动轴固定连接,所述第二摩擦片与所述外壳固定连接;当第一摩擦片和第二摩擦片扣合时,驱动轴带动外壳转动,使外壳上的扳手转动后对准轮胎上的螺栓,与此同时,驱动轴上的中心齿轮与行星齿轮分离;当第一摩擦片和第二摩擦片分离后,驱动轴单独转动,与此同时,驱动轴上的中心齿轮与行星齿轮啮合,驱动轴带动扳手旋松螺栓。其中,驱动轴向外壳内移动一小段距离,使第一摩擦片和第二摩擦片分离;驱动轴反向移动后,第一摩擦片和第二摩擦片扣合;在扳手上设有传感器,传感器与控制器相连,驱动轴带动外壳转动,当扳手与螺栓对准后,驱动轴向外壳内移动一小段距离,使第一摩擦片和第二摩擦片分离,驱动轴上的中心齿轮与行星齿轮啮合,驱动轴带动扳手旋松螺栓。具体工作是这样的,输入轴起始工作阶段离合装置扣合,此时驱动轴转动带动整个壳体转动,整个壳体即外壳及外壳内安装的所有部件,调节可换扳手使其与轮胎螺栓角度对应,并配合壳体内机构完成对轮胎螺栓定位;驱动轴前伸,离合装置分离,中心齿轮与行星齿轮啮合,此时驱动轴转动带动中心齿轮及各行星齿轮转动,来拆卸或安装轮胎上不同间距的螺栓。所述第一摩擦片上设有A齿,所述第二摩擦片设有B齿,当所述第一摩擦片和第二摩擦片扣合时,所述A齿和B齿相互咬合。

本实用新型的有益效果:通过设置伸缩杆、万向连接杆及呈中心对称分布的输出轴,其中伸缩杆伸缩,在连接杆的作用下会带动输出轴在条形滑槽内滑动,从而使若干扳手向外分散或是向内聚拢,调节每个扳手距离中心的中心距,来拆卸或安装轮胎上不同间距的螺栓;中心齿轮带动行星齿轮转动,行星齿轮将扭力传递给输入轴,这种力的传递方式很稳定,而且给输入轴提供的扭力也很大,便于拆卸和安装轮胎螺栓;在输出轴调整位置时,第一万向杆和第二万向杆滑动配合后可以调整万向连接杆的长短,来应对因输出轴和输入轴之间距离的变化,结构简单易实现;整体结构简单,加工方便易实现,成本低。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解,本实用新型不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理,在不脱离本实用新型精神和范围的前提下,本实用新型还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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