一种汽车车轮动平衡自动装配系统的制作方法

本发明涉及汽车车轮平衡块安装技术领域，具体涉及一种汽车车轮动平衡自动装配系统。

背景技术：

现有的汽车制造厂在进行车轮的平衡块补偿安装时，基本上是采用人工手动安装的方式，通过选取对应重量的粘贴式平衡块粘贴在轮毂内侧有效部位或选取对应重量的挂钩式平衡块敲入并紧贴轮毂的边缘；在选取粘贴平衡块进行补偿作业过程中，需要人工手动撕掉粘贴式平衡块上的防粘膜，然后在进行粘贴；在选取挂钩式平衡块进行补偿作业过程中，需要人工用橡胶锤敲击的方式将挂钩式平衡块砸入轮毂中；以上对两种类型平衡块的安装方法的作业效率不高，装配一致性较差，且人工成本较高。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种汽车车轮动平衡自动装配系统，能够自动根据轮毂的待补偿位置，完成对应平衡块的安装。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

提供一种汽车车轮动平衡自动装配系统，包括：

动平衡检测机构，所述动平衡检测机构用于检测车轮的待补偿重量和待补偿位置；

粘贴式平衡块装配机构，所述粘贴式平衡块装配机构包括第一机械手和第一输出机构，所述第一输出机构用于输出与待补偿重量对应重量的粘贴式平衡块卷带，所述第一机械手用于拾取所述第一输出机构输出的粘贴式平衡块卷带，并将其粘贴至车轮待补偿位置；

挂钩式平衡块装配机构，所述挂钩式平衡块装配机构包括第二机械手和第二输出机构，所述第二输出机构用于输出与待补偿重量对应重量的挂钩式平衡块，所述第二机械手用于拾取所述第二输出机构输出的挂钩式平衡块，并将其固定至车轮待补偿位置；

控制器，所述控制器与所述动平衡检测机构、粘贴式平衡块装配机构和挂钩式平衡块装配机构信号连接，所述控制器用于获取所述动平衡检测机构检测的车轮的待补偿重量和待补偿位置，并判断获取的待补偿位置位于车轮轮毂内或车轮轮毂边缘，将待补偿重量和待补偿位置发送给所述粘贴式平衡块装配机构或挂钩式平衡块装配机构。

在上述技术方案的基础上，所述第一机械手的活动端设有粘贴式平衡块吸附夹具，所述粘贴式平衡块吸附夹具包括真空泵和圆弧形吸附盒，所述真空泵与所述圆弧形吸附盒连通。

在上述技术方案的基础上，所述第一输出机构包括放卷电机、收卷电机和裁剪气缸，所述放卷电机的输出端用于固定粘贴式平衡块卷，并对粘贴式平衡块卷进行放卷形成粘贴式平衡块卷带，所述收卷电机用于对粘贴式平衡块卷带的防粘膜进行分胶并收卷，所述裁剪气缸的输出端设有裁剪刀片，并用于通过所述裁剪刀片对分胶后的粘贴式平衡块卷带进行剪切。

在上述技术方案的基础上，所述第二机械手的活动端设有挂钩式平衡块抓取夹具，所述挂钩式平衡块抓取夹具包括夹紧气缸和压紧气缸，所述夹紧气缸用于抓取所述第二输出机构输出的挂钩式平衡块，所述压紧气缸用于对所述夹紧气缸抓取的挂钩式平衡块进行按压。

在上述技术方案的基础上，所述第二输出机构包括振动盘组和过渡取料机构，所述振动盘组设有多个不同重量规格的振动盘，所述振动盘用于存储挂钩式平衡块，且每一重量规格的所述振动盘对应一种相同重量的挂钩式平衡块，所述过渡取料机构用于拾取各个所述振动盘出料口的挂钩式平衡块并输送至预定位置。

在上述技术方案的基础上，所述过渡取料机构包括第一滑轨、升降机构、前后推动机构和拾取治具，所述第一滑轨靠近所述振动盘的出料口设置，所述升降机构滑动设于所述第一滑轨上，所述前后推动机构固定于所述升降机构上，多个所述振动盘的出料口均与所述前后推动机构运动平面相切，所述拾取治具与所述前后推动机构固定，且所述拾取治具用于拾取各个不同重量规格的挂钩式平衡块。

在上述技术方案的基础上，所述平衡块装配系统还包括抱臂机械手机构，所述抱臂机械手机构用于对所述动平衡检测机构检测后的车轮进行姿态调整，以使所述第一机械手通过车轮的轮毂背面将粘贴式平衡块卷带粘贴至车轮待补偿位置。

在上述技术方案的基础上，所述抱臂机械手机构包括抱臂夹具和抱臂机械手，所述抱臂机械手的活动端设有所述抱臂夹具，所述抱臂夹具包括固定板、多个夹持驱动气缸、两滑动夹持机构，所述固定板通过一法兰盘与所述抱臂机械手固定，所述夹持驱动气缸一端与所述固定板固定，另一端与所述滑动夹持机构固定，并用于驱动两所述滑动夹持机构相对靠近或远离。

在上述技术方案的基础上，所述平衡块装配系统还包括定中涨紧机构，所述定中涨紧机构用于对车轮进行固定。

在上述技术方案的基础上，所述定中涨紧机构包括支撑板、两夹持板、两滑动导轨、两齿条、驱动气缸和中心齿轮，所述夹持板通过滑块滑动设于所述滑动导轨上，所述夹持板上设有多个夹持轮，两所述夹持板分别固定一所述齿条，两所述齿条间设有所述中心齿轮，所述中心齿轮固定于所述支撑板上，所述中心齿轮与两所述齿条啮合，所述驱动气缸一端固定于所述支撑板，另一端固定于其中一所述夹持板上，并用于驱动两所述夹持板相对靠近或远离。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明的一种汽车车轮动平衡自动装配系统，通过设置的动平衡检测机构和控制器，能够得到车轮待补偿重量和待补偿位置，并根据待补偿位置判断需要固定的平衡块类型，通过粘贴式平衡块装配机构和挂钩式平衡块装配机构，并通过控制器的控制，能够完成对粘贴式平衡块和挂钩式平衡块的安装。

附图说明

图1为本发明实施例中平衡块装配系统的结构示意图；

图2为本发明实施例中抱臂夹具的结构示意图；

图3为本发明实施例中定中涨紧机构的结构示意图；

图4为本发明实施例中过渡取料机构的结构示意图。

图中：1-粘贴式平衡块装配机构，2-第一机械手，21-粘贴式平衡块吸附夹具，3-第一输出机构，31-放卷电机，32-收卷电机，33-裁剪气缸，4-挂钩式平衡块装配机构，5-第二机械手，51-挂钩式平衡块抓取夹具，6-第二输出机构，61-振动盘组，611-振动盘，62-过渡取料机构，621-第一滑轨，622-升降机构，623-前后推动机构，624-拾取治具，7-抱臂机械手机构，71-抱臂夹具，711-固定板，712-驱动气缸，713-滑动夹持机构，714-法兰盘，715-鱼眼接头，72-抱臂机械手，8-定中涨紧机构，81-支撑板，82-夹持板，83-滑动导轨，84-齿条，85-驱动气缸，86-中心齿轮，87-夹持轮，9-输送轨道。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种汽车车轮动平衡自动装配系统，包括动平衡检测机构、粘贴式平衡块装配机构1、挂钩式平衡块装配机构4和控制器，动平衡检测机构用于检测车轮的待补偿重量和待补偿位置，动平衡检测机构为用于进行动平衡检测的平衡机，粘贴式平衡块装配机构1包括第一机械手2和第一输出机构3，第一输出机构3用于输出与待补偿重量对应重量的粘贴式平衡块卷带，其中，粘贴式平衡块卷由粘贴式平衡块卷带收卷成盘状形成，粘贴式平衡块卷带为多个相同质量的粘贴式平衡块组成，，第一机械手2用于拾取第一输出机构3输出的粘贴式平衡块卷带，并将其粘贴至车轮待补偿位置，挂钩式平衡块装配机构4包括第二机械手5和第二输出机构6，第二输出机构6用于输出与待补偿重量对应重量的挂钩式平衡块，第二机械手5用于拾取第二输出机构6输出的挂钩式平衡块，并将其固定至车轮待补偿位置，控制器与动平衡检测机构、粘贴式平衡块装配机构1和挂钩式平衡块装配机构4信号连接，控制器用于获取动平衡检测机构检测的车轮的待补偿重量和待补偿位置，并判断获取的待补偿位置位于车轮轮毂内或车轮轮毂边缘(轮毂为车轮的轮圈)，将待补偿重量和待补偿位置发送给粘贴式平衡块装配机构1或挂钩式平衡块装配机构4。

通过设置的动平衡检测机构和控制器，能够得到车轮待补偿重量和待补偿位置(待补偿位置包括轮毂内侧和轮毂边缘)，并根据待补偿位置判断需要固定的平衡块类型(粘贴式平衡块或挂钩式平衡块)，其中，当控制器接收到的待补偿位置为轮毂内侧时，会控制粘贴式平衡块装配机构1进行对应粘贴式平衡块重量的选取和车轮待补偿位置的补偿操作，当控制器接收到的待补偿位置为轮毂边缘时，会控制挂钩式平衡块装配机构4进行对应挂钩式平衡块重量的选取和车轮待补偿位置的补偿操作，即通过粘贴式平衡块装配机构1和挂钩式平衡块装配机构4，并通过控制器的判断选择以及控制作用，能够使该粘贴式平衡块装配机构1和挂钩式平衡块装配机构4完成对粘贴式平衡块和挂钩式平衡块的安装。

第一机械手2的活动端设有粘贴式平衡块吸附夹具21，粘贴式平衡块吸附夹具21包括真空泵和圆弧形吸附盒，真空泵与圆弧形吸附盒连通，通过真空泵与圆弧形吸附盒的配合作用，能够在对粘贴式平衡块卷带进行粘贴时，对粘贴式平衡块卷带每一部分均具有一定的压力，使其能够更好的粘贴于车轮的轮毂内，从而增加了粘贴式平衡块卷带的粘贴性能，且通过粘贴式平衡块吸附夹具21的设置，能够避免人工粘贴粘贴式平衡块卷带时，出现粘贴位置不正确，以及粘贴速度较慢的问题，即该粘贴机构能够快速的完成粘贴式平衡块卷带的粘贴，进而能够提高粘贴粘贴式平衡块的安装作业效率，具有较高的装配一致性，质量能够得到有效控制，降低了人工粘贴时的成本。

第一输出机构3包括放卷电机31、收卷电机32和裁剪气缸33，放卷电机31的输出端用于固定粘贴式平衡块卷，并对粘贴式平衡块卷进行放卷形成粘贴式平衡块卷带，收卷电机32用于对粘贴式平衡块卷带的防粘膜进行分胶并收卷，裁剪气缸33的输出端设有裁剪刀片，并用于通过裁剪刀片对分胶后的粘贴式平衡块卷带进行剪切，控制器与粘贴式平衡块装配机构1信号连接，主要为控制器分别与放卷电机31、收卷电机32和裁剪气缸33连接，控制器通过接收的车轮的待补偿重量信息，控制放卷电机31和裁剪气缸33分别放卷和剪切对应重量的粘贴式平衡块，并控制收卷电机32完成对粘贴式平衡块的防粘膜的收卷操作；即通过设置的放卷电机31、收卷电机32和裁剪气缸33，能够对粘贴式平衡块卷进行放卷，对放卷后的粘贴式平衡块卷带进行剪切，使剪切的粘贴式平衡块卷带满足动平衡检测机构检测的待补偿重量，同时，能够避免人工对粘贴式平衡块卷带进行防粘膜的分胶时，出现的防粘膜的分胶的速度较慢，以及出现防粘膜的分胶程度不符合要求的情况。

第二机械手5的活动端设有挂钩式平衡块抓取夹具51，挂钩式平衡块抓取夹具51包括夹紧气缸和压紧气缸，夹紧气缸用于抓取第二输出机构6输出的挂钩式平衡块，压紧气缸用于对夹紧气缸抓取的挂钩式平衡块进行按压，能够通过夹紧气缸对挂钩式平衡块进行夹取操作，并在第二机械手5将该挂钩式平衡块抓取夹具51移动至车轮待补偿位置时，通过压紧气缸完成对挂钩式平衡块的按压操作，使挂钩式平衡块与车轮的轮毂边缘固定，能够避免人工安装挂钩式平衡块时，进行拿取并敲击的操作，从而提高了挂钩式平衡块的安装效率，也避免了人工操作时装配一致性差和质量不可控的问题。

第二输出机构6包括振动盘组61和过渡取料机构62，振动盘组61设有多个不同重量规格的振动盘611，振动盘611用于存储挂钩式平衡块，且每一重量规格的振动盘611对应一种相同重量的挂钩式平衡块，过渡取料机构62用于拾取各个振动盘611出料口的挂钩式平衡块并输送至预定位置，其中，控制器与挂钩式平衡块装配机构4信号连接，为控制器分别与振动盘组61和过渡取料机构62信号连接，控制器通过接收到的车轮的待补偿重量选择存储有对应重量规格的振动盘611进行出料，并控制过渡取料机构62移动至该振动盘611处，将出料口的挂钩式平衡块拾取并移动至预定位置供第二机械手5拾取。

参见图1和图4所示，过渡取料机构62包括第一滑轨621、升降机构622、前后推动机构623和拾取治具624，第一滑轨621靠近振动盘611的出料口设置，升降机构622滑动设于第一滑轨621上，前后推动机构623固定于升降机构622上，多个振动盘611的出料口均与前后推动机构623运动平面相切，拾取治具624与前后推动机构623固定，且拾取治具624用于拾取各个不同重量规格的挂钩式平衡块，通过第一滑轨621和升降机构622的设置，能够使前后推动机构623和拾取治具624在一平面内移动，且由于多个振动盘611的出料口均与前后推动机构623运动平面相切，即能够使前后推动机构623和拾取治具624运动至任一振动盘611的出料口，并完成对出料口的挂钩式平衡块的拾取，同时，在对挂钩式平衡块拾取完成后，通过升降机构622的滑动设置和升降功能，能够将拾取的挂钩式平衡块移动至预定的位置，从而能够便于第二机械手5对拾取治具624上挂钩式平衡块的拾取。

参见图1所示，平衡块装配系统还包括抱臂机械手机构7，抱臂机械手机构7用于对动平衡检测机构检测后的车轮进行姿态调整，以使第一机械手2通过车轮的轮毂背面将粘贴式平衡块卷带粘贴至车轮待补偿位置，从而能够便于完成粘贴式平衡块卷带的粘贴。

参见图1和图2所示，进一步的，抱臂机械手机构7包括抱臂夹具71和抱臂机械手72，抱臂机械手72的活动端设有抱臂夹具71，抱臂夹具71包括固定板711、多个夹持驱动气缸712、两滑动夹持机构713，固定板711通过一法兰盘714与抱臂机械手72固定，夹持驱动气缸712一端与固定板711固定，另一端通过鱼眼接头715与滑动夹持机构713固定，并用于驱动两滑动夹持机构713相对靠近或远离，其中，滑动夹持机构713包括横板和两立柱，两立柱垂直横板间隔设置，且横板通过第二滑轨滑动设于固定板711上，在车轮进行动平衡检测后，通过该抱臂机械手机构7对车轮进行固定抓取，并对其进行翻转和定位，使其车轮在运输至补偿平衡块位置时，车轮的轮毂背面为朝上放置，即能够使第一机械手2通过车轮的轮毂背面将粘贴式平衡块卷带粘贴至车轮待补偿位置。

参见图1所示，平衡块装配系统还包括定中涨紧机构8，定中涨紧机构8用于对车轮进行固定，能够对需要进行补偿平衡块的车轮进行固定，以便后续能够准确的完成对粘贴式平衡块的粘贴或挂钩式平衡块的固定。

参见图1和图3所示，进一步的，定中涨紧机构8包括支撑板81、两夹持板82、两滑动导轨83、两齿条84、驱动气缸85和中心齿轮86，夹持板82通过滑块滑动设于滑动导轨83上，夹持板82上设有多个夹持轮87，两夹持板82分别固定一齿条84，两齿条84间设有中心齿轮86，中心齿轮86固定于支撑板81上，中心齿轮86与两齿条84啮合，驱动气缸85一端固定于支撑板81，另一端固定于其中一夹持板82上，并用于驱动两夹持板82相对靠近或远离，能够通过设置的两夹持板82、两滑动导轨83、两齿条84、驱动气缸85和中心齿轮86，使夹持轮87抵持于车轮上，从而完成对车轮的固定，使车轮的位置能够满足准确粘贴粘贴式平衡块或固定挂钩式平衡块。

参见图1所示，平衡块装配系统还包括输送轨道9，优选地，输送轨道9为滚筒式，抱臂机械手机构7将车轮从动平衡检测机构抓取并对车轮进行姿态调整后，将该车轮放置于输送轨道9上，通过输送轨道9输送至定中涨紧机构8，通过输送轨道9的设置，能够避免各功能机构间的距离较小，而导致各功能机构间造成影响，而出现不必要的安全性能，同时，能够避免出现人工搬运车轮的情况，进而提高了该平衡块装配系统的装配效率。

进一步的，定中涨紧机构8设置于输送轨道9上，优选地，定中涨紧机构8通过一升降装置设置于输送轨道9上，能够在车轮通过输送轨道9运输至该定中涨紧机构8时，升降装置事先对定中涨紧机构8进行下降处理，使定中涨紧机构8的夹持轮87不会突出于输送轨道9，从而能够保证车轮顺利的位于定中涨紧机构8的中心，即在车轮位于定中涨紧机构8的中心时，升降装置会上升该定中涨紧机构8，使该定中涨紧机构8完成对车轮的定位固定操作。

本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。