一种小型汽车轮胎自动拆卸系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及轮胎拆卸装置，具体涉及一种小型汽车轮胎自动拆卸系统。
【背景技术】
[0002]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。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。
[0003]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(1wa 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。
[0004]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。
【发明内容】
[0005]为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种小型汽车轮胎自动拆卸系统。
[0006]本发明的技术方案是:一种小型汽车轮胎自动拆卸系统，包括一底座，以及固定于所述底座上的可升级的支撑件，所述支撑件的上端固定有水平支座，所述水平支座通过一水平推杆连接有轮胎拆卸装置，所述的轮胎拆卸装置包括一用于固定轮胎的夹持部以及用于拆卸轮胎螺栓的旋松装置。
[0007]本发明的进一步改进包括:
[0008]所述水平支座通过一液压推杆连接所述夹持部。
[0009]所述水平支座通过一液压推杆连接旋松装置，所述旋松装置包括固定于液压推杆末端的电机，所述电机的输出轴连接有离合器，离合器的输出端连接轴联器，所述轴联器的另一端连接旋松主轴，所述旋松主轴末端安设有用于旋松螺栓的扳手。由于汽车使用过程中的螺母锈死、腐蚀等原因，容易造成拆卸螺母时电机的过载现象，严重的烧毁电机，造成安全隐患。因此需要过载保护机构来确保设计的安全性。过载保护机构是一个电磁离合器，它的作用是在旋松过程中负载超过设定最大扭矩值时切断动力传输，从而起到保护电机的作用。控制系统根据扭矩传感器采集到的信号，随时监控旋松主轴的工作状况。若扭矩传感器检测到的扭矩值达到或超过设定的最大扭矩值时，控制系统控制电磁离合器分离，切断动力传输。
[0010]所述的夹持部由液压推杆及其匹配的夹持板组成。
[0011]所述支撑件为升降液压装置。
[0012]所述扳手通过设置于其内部的齿轮组结构或曲柄滑块机构与所述轴联器连接。
[0013]本发明一种小型汽车轮胎自动拆卸系统，体积小，成本低，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。
[0014]大型轮胎机械手与轮胎夹抱机只能夹抱已经拆卸下来的轮胎，而本发明可实现对轮胎的自动拆卸。即除了能夹抱轮胎外还能拆卸轮毂上的螺母。使用方便、操作简单、效率较高。采用液压系统，抓重可达几百公斤以上、传动平稳、动作灵敏。
【附图说明】
[0015]图1是本发明的结构示意图。
[0016]图中:1、底座，2、升降液压装置，3、支撑杆，4、导柱，5、水平支座，6、伸缩液压缸，7、电机，8、电磁离合器，9、扭矩传感器，10、轴联器，11、夹紧手臂，12、夹紧液压缸，13、旋松主轴，14、扳手，15、夹持板。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本发明做详细说明。
[0018]如图1所示，本发明一种小型汽车轮胎自动拆卸系统，包括一底座，以及固定于所述底座上的可升级的支撑件，所述支撑件的上端固定有水平支座，所述水平支座通过一水平推杆连接有轮胎拆卸装置，所述的轮胎拆卸装置包括一用于固定轮胎的夹持部以及用于拆卸轮胎螺栓的旋松装置。
[0019]所述水平支座通过一液压推杆连接所述夹持部。
[0020]所述水平支座通过一液压推杆连接旋松装置，所述旋松装置包括固定于液压推杆末端的电机，所述电机的输出轴连接有离合器，离合器的输出端连接轴联器，所述轴联器的另一端连接旋松主轴，所述旋松主轴末端安设有用于旋松螺栓的扳手。由于汽车使用过程中的螺母锈死、腐蚀等原因，容易造成拆卸螺母时电机的过载现象，严重的烧毁电机，造成安全隐患。因此需要过载保护机构来确保设计的安全性。过载保护机构是一个电磁离合器，它的作用是在旋松过程中负载超过设定最大扭矩值时切断动力传输，从而起到保护电机的作用。控制系统根据扭矩传感器采集到的信号，随时监控旋松主轴的工作状况。若扭矩传感器检测到的扭矩值达到或超过设定的最大扭矩值时，控制系统控制电磁离合器分离，切断动力传输。
[0021]所述的夹持部由液压推杆及其匹配的夹持板组成。
[0022]所述支撑件为升降液压装置。
[0023]所述扳手通过设置于其内部的齿轮组结构或曲柄滑块机构与所述轴联器连接。
[0024]由于汽车孔位数量为4的孔距尺寸范围为90mm?114.3mm，现根据孔距尺寸范围设计出适用的可换扳手。
[0025]曲柄滑块机构结构简单，工作可靠。它在实现转动与往复运动的转换中广泛应用。在有些机器中采用两个对称的曲柄滑块或近似机构来相互抵消惯性力。这种方法简单有效，在4孔可换扳手的设计中，可以将连接套筒的螺纹孔开在滑块上，在实现调整孔距的同时有效平衡惯性力的作用。曲柄滑块机构将旋松主轴的旋转运动传递到多个把手上，保证扳手的同向旋转运动。
[0026]本发明一种小型汽车轮胎自动拆卸系统，体积小，成本低，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。
[0027]大型轮胎机械手与轮胎夹抱机只能夹抱已经拆卸下来的轮胎，而本发明可实现对轮胎的自动拆卸。即除了能夹抱轮胎外还能拆卸轮毂上的螺母。使用方便、操作简单、效率较高。采用液压系统，抓重可达几百公斤以上、传动平稳、动作灵敏。
[0028]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明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发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.一种小型汽车轮胎自动拆卸系统，其特征在于，包括一底座，以及固定于所述底座上的可升级的支撑件，所述支撑件的上端固定有水平支座，所述水平支座通过一水平推杆连接有轮胎拆卸装置，所述的轮胎拆卸装置包括一用于固定轮胎的夹持部以及用于拆卸轮胎螺栓的旋松装置。2.根据权利要求1所述的一种小型汽车轮胎自动拆卸系统，其特征在于，所述水平支座通过一液压推杆连接所述夹持部。3.根据权利要求1所述的一种小型汽车轮胎自动拆卸系统，其特征在于，所述水平支座通过一液压推杆连接旋松装置，所述旋松装置包括固定于液压推杆末端的电机，所述电机的输出轴连接有离合器，离合器的输出端连接轴联器，所述轴联器的另一端连接旋松主轴，所述旋松主轴末端安设有用于旋松螺栓的扳手。4.根据权利要求1所述的一种小型汽车轮胎自动拆卸系统，其特征在于，所述的夹持部由液压推杆及其匹配的夹持板组成。5.根据权利要求1所述的一种小型汽车轮胎自动拆卸系统，其特征在于，所述支撑件为升降液压装置。6.根据权利要求3所述的一种小型汽车轮胎自动拆卸系统，其特征在于，所述扳手通过设置于其内部的齿轮组结构或曲柄滑块机构与所述轴联器连接。
【专利摘要】本发明公开了一种小型汽车轮胎自动拆卸系统，包括一底座，以及固定于所述底座上的可升级的支撑件，所述支撑件的上端固定有水平支座，所述水平支座通过一水平推杆连接有轮胎拆卸装置，所述的轮胎拆卸装置包括一用于固定轮胎的夹持部以及用于拆卸轮胎螺栓的旋松装置。本发明一种小型汽车轮胎自动拆卸系统，体积小，成本低，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。
【IPC分类】B60C25/132
【公开号】CN105291725
【申请号】CN201510786521
【发明人】王雅慧, 李勇峰, 张骞, 宁欣, 徐君鹏, 郭竞杰, 李晓娟, 吕书贝
【申请人】河南科技学院
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年11月16日