一种大扭矩可变径轮胎螺母装配装置的制作方法

[0001]
本发明涉及轮胎组装用辅助设备领域，特别是一种大扭矩可变径轮胎螺母装配装置。


背景技术：

[0002]
在当下轮胎组装自动化行业中，小扭矩的多轴拧紧设备随处可见，但是大扭矩的螺母拧紧设备却很少，而且大扭矩多轴同步拧紧作业要实现自动化，辅助结构会过于复杂，设备也会相对庞大，所以大多数的大扭矩螺母全靠操作者手持扭力扳手拧紧，而且每次只能拧紧一个且扭矩无法准确测量，这种方式既耗费人力，又存在安全隐患，装配效率也极为低下。
[0003]
并且，由于待组装车辆每次到装配位置时轮胎位置不定，需要调整轮胎位置以方便拧紧螺母，增加工序，影响组装效率。


技术实现要素：

[0004]
本发明的目的在于克服以上技术缺陷，提供一种能够实现多轴自动拧紧大扭矩螺母，方便角度调整的大扭矩可变径轮胎螺母装配装置。
[0005]
本发明为实现其技术目的所采取的技术方案是：一种大扭矩可变径轮胎螺母装配装置，包括主体和设置在所述主体外的壳体，在所述主体上从左向右依次设有电枪机构、主体框架、圆周调节机构、角度调节机构、前障碍物检测机构、操作手柄、后障碍物检测机构，所述电枪机构套设在所述主体框架内并贯穿所述主体框架，所述圆周调节机构一端连接在所述电枪机构上，另一端固定在所述主体框架上，所述角度调节机构设置在所述主体框架外框架上，所述前障碍物检测机构设置在所述主体框架后部，并且开口方向与所述电枪机构开口方向相同，所述后障碍物检测机构设置在所述主体框架尾部，并且开口方向与所述电枪机构开口方向相反，所述操作手柄一端连接在所述主体框架上，另一端穿过所述壳体并延伸到所述壳体外部。
[0006]
优选的，所述电枪机构包括套筒、弹性头组件、电枪、电枪固定板、伺服电机，所述弹性头组件设置在所述电枪一侧，所述套筒套接在所述弹性头组件上，所述电枪固定板设置在所述弹性头组件与所述电枪之间，所述伺服电机设置在所述电枪另一侧；电枪与弹性头组件连接在电枪固定板上，电枪固定板固定到主体框架上。
[0007]
优选的，所述主体框架包括轮盘、把手、支撑轴、调整环、中转盘、激光对准器和后固定盘，所述中转盘穿过所述支撑轴并设置在所述支撑轴的一侧，所述支撑轴靠近所述中转盘的一端设置轮盘，另一端设置后固定盘；在所述轮盘上还设有把手，所述后固定盘轴心处设有激光对准器，所述中转盘与所述支撑轴接触部位还设有调整环。
[0008]
优选的，所述圆周调节机构包括盖板、调节螺杆、尼龙垫、调节轴、顶紧螺钉、压紧盖板和电枪固定板，所述电枪固定板一端设有套筒，另一端开设中心槽，调节螺杆设置在中心槽内，调节轴
与调节螺杆套接，并且调节螺杆能够沿着调节轴转动；尼龙垫套设在所述调节螺杆上、所述调节轴的外围；所述压紧盖板扣设在所述电枪固定板上，所述压紧盖板中心开设有滑槽，滑槽盖在中心槽上方，并且调节轴能够沿着滑槽移动；所述盖板设置在所述电枪固定板中心槽末端，同时盖住压紧盖板和电枪固定板；在所述盖板上还设有通孔，通孔中心线与中心槽中心线以及调节螺杆轴心线重合；顶紧螺钉设置在所述压紧盖板上，并穿过所述压紧盖板，伸入电枪固定板的中心槽内；盖板和顶紧螺钉顶住调节螺杆，调节轴沿着滑槽横向移动。
[0009]
优选的，所述角度调节机构包括吊环固定件、悬挂机构、滚珠机构、滑座板、滑座盖板和支撑机构，所述吊环固定件包括两组，分别固定在角度调节机构前后两侧；所述吊环固定件上侧连接安全链，防止整套机构运行过程中掉落；悬挂机构包括销钉，螺母和连接板，所述销钉穿过所述滑座板、滑座盖板，螺母设置在所述销钉两端，连接板向上延伸，用于连接外接自动化设备；滚珠机构包括滚珠盖板和万向滚珠，所述滚珠机构安装在滑座板和滑座盖板上；支撑机构包括螺母，轴承和轴承螺杆，支撑机构固定在滑座板和滑座盖板上，用于承载电枪机构，主体框架，圆周调节机构，中转盘能够绕所述支撑机构在0
°-
50
°
之间连续旋转。
[0010]
优选的，所述前障碍物检测机构包括前障碍物检测传感器和防护罩，所述前障碍物检测传感器连接在所述主体框架上，所述防护罩设置在所述前障碍物检测传感器外侧；所述后障碍物检测机构包括两套后障碍物检测传感器和安装固定板，所述安装固定板连接在所述主体框架尾部，所述后障碍物检测传感器设置在所述安装固定板上。
[0011]
优选的，所述壳体包括枪头护罩、前护罩和后护罩，并且分别固定连接在所述主体框架上形成壳体。
[0012]
本发明的有益效果是：1、本发明能够实现大扭矩（≤800n
·
m）螺母自动拧紧。
[0013]
2、本发明利用圆周调整机构可以实现8把800n
·
m电枪中心圆周在204mm-230mm之间手动连续调节，方便、高效、实用性强。
[0014]
3、本发明利用角度调整机构可以实现拧紧装置圆周方向0
°-
50
°
之间手动连续调节，方便对准目标，操作简单、可靠。
[0015]
4、本发明既大大节省了人力成本，同时也大大提高了大扭矩螺母的拧紧质量。
附图说明
[0016]
图1为本发明整体示意图；图2为本发明内部结构整体机构示意图；图3为图2中电枪机构示意图；图4为图2中主体框架示意图；图5为图2中圆周调整机构截面示意图；图6为图2中圆周调整机构立体示意图；图7为图2中角度调整机构示意图；图8为图1中前障碍物检测机构示意图；图9为图1中后障碍物检测机构示意图。
[0017]
图中标记为：1、电枪机构；101、套筒；102、弹性头组件；103、电枪；
104、电枪固定板；105、伺服电机；2、主体框架；201、轮盘；202、把手；203、支撑轴；204、调整环；205、中转盘；206、激光对准器；207、后固定盘；3、圆周调节机构；301、盖板；302、调节螺杆；303、尼龙垫；304、调节轴；305、顶紧螺钉；306、压紧盖板；307、电枪固定板；4、角度调节机构；401、吊环固定件；402、悬挂机构；4021、销钉；4022、螺母；4023、连接板；403、滚珠机构；4031、滚珠盖板；4032、万向滚珠；404、滑座板；405、滑座盖板；406、支撑机构；4061、螺母；4062、轴承；4063、轴承螺杆；5、前障碍物检测机构；501、前障碍物检测传感器；502、防护罩；6、操作手柄；7、后障碍物检测机构；701、后障碍物检测传感器；702、安装固定板。
具体实施方式
[0018]
下面结合附图实施例对本发明作进一步说明。
[0019]
实施例一如图1-9所示：一种大扭矩可变径轮胎螺母装配装置，包括主体和设置在所述主体外的壳体，所述壳体可起到保护作用，防止操作人员碰触到主体结构；在所述主体上从左向右依次设有电枪机构1、主体框架2、圆周调节机构3、角度调节机构4、前障碍物检测机构5、操作手柄6、后障碍物检测机构7，所述电枪机构1套设在所述主体框架2内并贯穿所述主体框架2，圆周调节机构3一端连接在所述电枪机构1上，另一端固定在所述主体框架上，所述角度调节机构4设置在所述主体框架2外框架上，所述前障碍物检测机构5设置在所述主体框架2后部，并且开口方向与所述电枪机构1开口方向相同，所述后障碍物检测机构7设置在所述主体框架2尾部，并且开口方向与所述电枪机构1开口方向相反，所述操作手柄6一端连接在所述主体框架2上，另一端穿过所述壳体并延伸到所述壳体外部。
[0020]
所述电枪机构1包括套筒101、弹性头组件102、电枪103、电枪固定板104、伺服电机105，所述弹性头组件102设置在所述电枪103一侧，所述套筒101套接在所述弹性头组件102上，所述电枪固定板104设置在所述弹性头组件102与所述电枪103之间，所述伺服电机105设置在所述电枪103另一侧；电枪103与弹性头组件102连接在电枪固定板104上，电枪固定板104固定到主体框架2上。
[0021]
所述主体框架2包括轮盘201、把手202、支撑轴203、调整环204、中转盘205、激光对准器206和后固定盘207，所述中转盘205穿过所述支撑轴203并设置在所述支撑轴203的一侧，所述支撑轴203靠近所述中转盘205的一端设置轮盘201，另一端设置后固定盘207；在所述轮盘201上还设有把手202，所述后固定盘207轴心处设有激光对准器206，所述中转盘205与所述支撑轴203接触部位还设有调整环204。
[0022]
所述圆周调节机构3包括盖板301、调节螺杆302、尼龙垫303、调节轴304、顶紧螺钉305、压紧盖板306和电枪固定板307，所述电枪固定板307一端设有套筒，另一端开设中心槽，调节螺杆302设置在中心槽内，调节轴304与调节螺杆302套接，并且调节螺杆302能够沿着调节轴304转动；尼龙垫303套设在所述调节螺杆302上、所述调节轴304的外围；所述压紧盖板306扣设在所述电枪固定板307上，所述压紧盖板306中心开设有滑槽，滑槽盖在中心槽上方，并且调节轴304能够沿着滑槽移动；所述盖板301设置在所述电枪固定板307中心槽末端，同时盖住压紧盖板306和电
枪固定板307；在所述盖板上还设有通孔，通孔中心线与中心槽中心线以及调节螺杆302轴心线重合；顶紧螺钉305设置在所述压紧盖板306上，并穿过所述压紧盖板306，伸入电枪固定板307的中心槽内；盖板301和顶紧螺钉305顶住调节螺杆302，调节轴304沿着滑槽横向移动。
[0023]
所述角度调节机构4包括吊环固定件401、悬挂机构402、滚珠机构403、滑座板404、滑座盖板405和支撑机构406，所述吊环固定件401包括两组，分别固定在角度调节机构4前后两侧；所述吊环固定件401上侧连接安全链，防止整套机构运行过程中掉落；悬挂机构402包括销钉4021，螺母4022和连接板4023，所述销钉4021穿过所述滑座板404、滑座盖板405，螺母4022设置在所述销钉4021两端，连接板4023向上延伸，用于连接外接自动化设备；滚珠机构403包括滚珠盖板4031和万向滚珠4032，所述滚珠机构403安装在滑座板404和滑座盖板405上；支撑机构406包括螺母4061，轴承4062和轴承螺杆4063，支撑机构406固定在滑座板404和滑座盖板405上，用于承载电枪机构1，主体框架2，圆周调节机构3，中转盘205能够绕所述支撑机构406在0度-50度之间连续旋转。
[0024]
所述前障碍物检测机构5包括前障碍物检测传感器501和防护罩502，所述前障碍物检测传感器501连接在所述主体框架2上，所述防护罩502设置在所述前障碍物检测传感器501外侧；所述后障碍物检测机构7包括两套后障碍物检测传感器701和安装固定板702，所述安装固定板702连接在所述主体框架2尾部，所述后障碍物检测传感器701设置在所述安装固定板702上。
[0025]
所述壳体包括枪头护罩、前护罩和后护罩，并且分别固定连接在主体框架上形成壳体。
[0026]
本发明的工作原理为：如图2-4所示，本发明主体部分包括电枪机构1，主体框架2，圆周调节机构3，角度调节机构4，前障碍物检测机构5，后障碍物检测机构6，其中如图4所示，主体框架1包括轮盘201，把手202，支撑轴203，调整环204，中转盘205，激光对准器206和后固定盘207，其中圆周调节机构3固定在轮盘201上，角度调节机构4固定在中转盘205上；其中如图3所示，电枪机构1包括套筒101，弹性头组件102、电枪103、电枪固定板104、伺服电机105，对于不同型号螺母可以更换套筒101，电枪机构通过电枪固定板307固定在轮盘201上。
[0027]
电枪机构1设置在主体框架2内，并且电枪机构尾端的伺服电机105固定在后固定盘207上，电枪固定板307上得通孔套接在弹性头组件102上，并且挡板104与电枪固定板307连接。
[0028]
如图5和图6所示，圆周调节机构包括盖板301，调节螺杆302，尼龙垫303，调节轴304，顶紧螺钉305，压紧盖板306和电枪固定板307，8套圆周调节机构3圆周均布排列，压紧盖板306上设有阶梯孔，轮盘201上设有安装座，阶梯孔与安装座之间采用螺栓连接，将压紧盖板306固定在轮盘201上；调节螺杆302穿过尼龙垫303和调节轴304，被盖板301和顶紧螺钉305顶住，穿过调节轴304并限位，只允许调节轴304横向移动，尼龙垫303固定在电枪固定板307上，通过手动调节调节螺杆302，可以带动调节轴304移动，进而推动电枪固定板307移动，调节电枪机构1中弹性头组件102与主体框架2的轴心距离，进而调节8把电枪机构1中弹性头组件102截面圆心所围成的圆圈的直径，使得该圆圈直径在204mm-230mm之间连续调
节，由于每把电枪扭矩过多，防止电枪在工作过程中位置变化，调节到位后锁紧顶紧螺钉305，使得调节螺杆302不再转动，进而固定住电枪机构1中的弹性头组件102。该机构简单，体积小，变化灵活，方便操作。
[0029]
如图7所示，角度调节机构4包括吊环固定件401，悬挂机构402，滚珠机构403，滑座板404，滑座盖板405和支撑机构406，其中2件吊环固定件401分别固定在机构两侧，上侧连接安全链，防止整套机构运行过程中掉落；悬挂机构402包括自制销钉4021，螺母4022和连接板4023，该机构整体吊起拧紧设备，可以连接自动化设备协同作业；滚珠机构403包括滚珠盖板4031和万向滚珠4032，该机构共6组，两侧对称均布排列，分别安装在滑座板404和滑座盖板405上，可以协助操作者旋转整套机构；支撑机构406包括螺母4061，轴承4062和轴承螺杆4063，该机构固定在滑座板404和滑座盖板405上，承载电枪机构1，主体框架2，圆周调节机构3等，且中转盘205可绕支撑机构406在0
°-
50
°
之间连续旋转，方便操作者同时对准8个螺母。
[0030]
如图8、图9所示，本发明设有前、后障碍物检测传感器，整体设备在运行过程中，如果有人员闯入工作禁区，障碍物检测传感器会感应到，设备整体停止工作。
[0031]
本发明的工作过程为：本发明可以安装在外接自动化设备上，拧紧时，操作者手持把手202和操作手柄6，自动化设备带动本发明到指定位置，由于待组装车辆每次到装配位置时轮胎位置不定，所以操作者需根据激光对准器206调整圆周调节机构3每种产品需调整一次，角度调节机构4每辆车需要调节一次，保证8组电枪机构1对准螺母位置，操作者按下操作手柄按钮，拧紧设备工作，同步拧紧8组螺母，本发明结构简单，体积小，操作方便，安全可靠，装配效率高，适合当下自动化生产。