车轮装配机械手及车轮装配方法
【技术领域】
[0001]本发明属于汽车制造技术领域，具体地说，本发明涉及一种车轮装配机械手及车轮装配方法。
【背景技术】
[0002]车轮是汽车零部件中关键零部件之一，属于大型零部件，过去车轮装配大多依靠人工搬运，从线边零部件区到装配整车上的过程基本上都是依靠工人手工完成。在实际生产中，单凭人力搬运装配，体力消耗较大，随着汽车工业高速发展，生产线节拍越来越快，单纯依赖人工搬运，很难适应生产线节拍的快速提升；另随着长时间体力消耗，员工动作变形，很容易造成车轮轮辋金属部分与汽车外表面及油漆的磕碰划伤等质量缺陷，导致生产效率低下，装配一致性得不到保障。这种生产方式最终影响工作效率及整车外观质量，进而影响车辆美观及顾客满意度，车轮的装配质量与生产效率影响客户利益及节拍效率，因此设计一种机构降低操作者体力消耗并提升装配效率是需要解决的问题。
【发明内容】
[0003]本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提供一种车轮装配机械手及车轮装配方法，目的是提高车轮装配到整车上的装配效率。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:车轮装配机械手，包括:
[0005]吊挂装置；
[0006]基座，其设置于吊挂装置上，且可相对于吊挂装置调节位置；以及
[0007]抓取装置，其设置于基座上，且用于执行抓取与释放动作。
[0008]所述抓取装置包括设置于所述基座上的固定抓手和与固定抓手相配合且可相对于固定抓手调节位置的活动抓手。
[0009]所述固定抓手和所述活动抓手均至少设置一个。
[0010]所述抓取装置还包括设置于所述基座上且与所述活动抓手连接的驱动机构，驱动机构用于对活动抓手提供使其摆动的驱动力。
[0011]所述驱动机构包括与所述基座连接的驱动器以及与驱动器和所述活动抓手连接的摆臂。
[0012]所述基座包括与所述吊挂装置连接的底板，所述抓取装置设置于底板上。
[0013]所述基座还包括设置于底板上的操作扶手，所述吊挂装置与操作扶手位于底板同一侧。
[0014]所述吊挂装置包括吊具连接臂和与吊具连接臂转动连接的位置调节机构，所述基座与位置调节机构连接。
[0015]所述位置调节机构包括与所述基座转动连接的两个调整臂和与两个调整臂转动连接的调整框，所述吊具连接臂插入调整框中且与调整框转动连接。
[0016]本发明还提供了一种车轮装配方法，采用上述车轮装配机械手，包括如下步骤:
[0017](I)将车轮装配机械手移动至车轮存放位置处，由抓取装置抓取车轮；
[0018](2)车轮装配机械手将抓取的车轮搬运至车轮安装位置处；
[0019](3)抓取装置释放车轮，完成装配。
[0020]本发明的车轮装配机械手，利用作用力与反作用力原理，结合车轮结构，实现自定心夹持，提高车轮装配效率，降低劳动强度，消除安全隐患及其它质量缺陷产生的成本浪费，可广泛应用各款车型车轮，结构紧凑、操作方便、拆卸速度快、符合实际操作要求，制造成本低，不容易损坏，使用寿命长。
【附图说明】
[0021 ]图1为本发明车轮装配机械手的结构示意图；
[0022]图2为本发明车轮装配机械手的主视图；
[0023]图3为本发明车轮装配机械手的侧视图；
[0024]图4为本发明车轮装配机械手的俯视图；
[0025]图5为抓取装置处于执行释放动作时的状态示意图；
[0026]图6为抓取装置处于执行抓取动作时的状态示意图；
[0027]上述图中的标记均为:1、吊具连接臂;2、底板;21、避让孔;3、活动抓手;31、第一夹杆;32、第一护套;4、固定抓手;41、第二夹杆;42、第二护套;5、驱动器;6、摆臂;7、连接板;8、调整臂;9、操作扶手;10、车轮。
【具体实施方式】
[0028]下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的【具体实施方式】作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。
[0029]如图1至图4所示，本发明提供了一种车轮装配机械手，包括吊挂装置、基座和抓取装置；基座是设置于吊挂装置上，且可相对于吊挂装置调节位置;抓取装置是设置于基座上，且用于执行抓取与释放动作。
[0030]具体地说，如图1至图4所示，基座包括与吊挂装置连接的底板2，抓取装置设置于底板2上。作为优选的，底板2为厚度较小的平板，底板2的中心处具有一个避让孔21，该避让孔21为沿底板2厚度方向贯穿设置的圆形通孔。避让孔21的直径小于车轮的外直径，在机械手抓取车轮后，抓取装置夹紧车轮并使车轮紧靠底板2并处于底板2—侧，吊挂装置位于底板2的另一侧，此时避让孔21并与车轮的轮辋中心部位位置对齐，而且车轮轮辋中心部位处的螺栓孔处于避让孔21的区域内，这样在车轮装配到车辆上安装位置处时，对应车辆轮毂上的车轮螺栓也会穿过车轮轮辋上的螺栓孔并插入避让孔21中，进而方便将螺母拧紧到车轮螺栓上，使车轮得以固定。
[0031 ]如图1至图4所述，作为优选的，基座还包括设置于底板2上的操作扶手9，吊挂装置与操作扶手9位于底板2同一侧。操作扶手9具有一定的长度，作为优选的，操作扶手9为L形结构，操作扶手9的端部与底板2为垂直连接，并朝向底板2的外侧伸出。操作扶手9至少设置一个，在装配车轮过程中，通过操作扶手9可以控制基座进行位置调整，便于将车轮移动至安装位置处。在本实施例中，操作扶手9在靠近底板2的端部位置处设置两个，两个操作扶手9处于同一直线上，且两个操作扶手9间隔一定距离，便于员工双手进行操作。
[0032]如图1至图4所示，吊挂装置包括吊具连接臂I和与吊具连接臂I转动连接的位置调节机构，吊具连接臂I是用于连接吊具或机械起重装置，基座与位置调节机构连接。位置调节机构可变形，通过位置调节机构的变形，可以实现基座相对位置的调节，实现车轮的快速抓取和装配。作为优选的，该位置调节机构包括与基座转动连接的两个调整臂8和与两个调整臂8转动连接的一个调整框，吊具连接臂I插入调整框中且与调整框转动连接。调整框是由两个相对设置的连接板7连接而成，连接板7为与底板2相平行的平板，两个连接板7通过螺栓连接成一体结构，形成内部中空的调整框。调整臂8为长条形结构，两个调整臂8的一端与底板2转动连接，另一端插入调整框中，且通过螺栓与两个连接板7转动连接。两个调整臂8的长度相等，位置调节机构与底板2连接，形成平行四连杆机构，使底板2可以相对于调整框进行平动。位置调节机构位于两个操作扶手9的同一侧，且两个调整臂8的端部旋转中心线处于与两个操作扶手9所处的同一直线相平行且与底板2侧平面相垂直的同一平面内。两个调节臂的端部靠近一个操作扶手9，底板2上的避让孔21并处于两个调整臂8之间。
[0033]如图1所示，作为优选的，吊具连接臂I为U型结构，吊具连接臂I的一端通过螺栓与吊具或机械起重装置相连，另一端插入两个连接板7之间且通过连接销与两个连接板7相连，连接板7可以绕连接销的轴心旋转，这样也可以实现基座及其上的抓取装置进行位置调节，且该连接销的轴线与调整臂8的端部与底板2和调整框的连接点的轴线相平行。
[0034]如图1至图4所示，抓取装置包括设置于基座上的固定抓手4和与固定抓手4相配合且可相对于固定抓手4调节位置的活动抓手3，固定抓手4和活动抓手3均至少设置一个。抓取装置通过固定抓手4和活动抓手3的相配合，实现对车轮的抓取与释放。而且活动抓手3相对于固定抓手4为可移动的，在抓取车轮前，如图5所示，活动抓手3与固定抓手4之间的距离最大，以形成较大的可容纳车轮的空间；如图6所示，当机械手移动使固定抓手4和活动抓手3移动到位后，活动抓手3移动直至固定抓手4和活动抓手3均与车轮外圆面接触，此时活动抓手3与固定抓手4共同夹紧车轮，实现对车轮的抓取。
[0035]在本实施例中，如图1至图4所示，固定抓手4设置两个，活动抓手3设置一个，且两个固定抓手4与活动抓手3呈三点分布。两个固定抓手4并大致处于同一直线上，且该直线与两个操作扶手9所处的同一直线和连接板7的长