轮胎自动成型机机械手装置的制作方法

本实用新型属于轮胎生产领域，具体涉及一种轮胎自动成型机机械手装置。

背景技术：

传统的轮胎成型机由人工进行搬运或由普通的机械手搬运，由于普通机械手只有两个气缸或用一个电机带动丝杆来夹紧钢丝圈和轮胎半成品，由于无调节机构、可靠的检测机构和安全防撞机构，导致机械手无法精确和稳定的夹取，并且在更换规格时不易调节，会使生产的产品合格率降低，设备故障率很高，生产效率较低，且易产生安全事故。使用人工的情况下，工人工作强度大，设备占地面积也更大，相应投资费用就会更大，轮胎半成品和钢丝圈传递过程中定位精度难以保证，而且轮胎半成品比较柔软，在传递过程中容易使轮胎半成品变形，影响轮胎品质，效率也较低，且易产生工伤事故；使用机械手装置进行移动的过程中，机械手在抓取移动的过程中需要进行检测，机械手检测是在机械手内直接安装若干个接近开关来检测轮胎的钢丝圈是否在定位槽内，因钢丝圈的特性是钢丝外圆需包橡胶层制成的钢丝圈，钢丝圈的含钢材量少，并且表面都是橡胶层。接近开关检测需要靠到钢丝圈的表面时才会感应到，缺点是1.接近开关直接碰到钢丝圈从而使接近开关寿命大幅减少，2.如果钢丝圈稍有变形从而与接近开关稍有间距，接近开关无法检测到钢丝圈是否被机械手正确抓到位，从而导致操作出现错误运行。并且，现有技术中机械手采用单支横梁结构，运行不平稳，容易晃动，造成定位精度低。

技术实现要素：

为了解决现有技术中轮胎成型机机械手臂运行不平稳，容易晃动，定位精度低,接近开关容易损坏，容易出现运行错误等缺陷，本实用新型提供一种运行平稳，不容易晃动，定位精度高的轮胎自动成型机机械手装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种轮胎自动成型机机械手装置，包括机械手移动横梁，机械手连接装置，机械手控制装置，机械手，所述机械手连接装置位于机械手移动横梁和机械手控制装置之间，将机械手控制装置和机械手移动横梁连接在一起，所述机械手与机械手控制装置连接；所述机械手包括抓紧系统、抓爪、夹具板、检测机构；所述抓爪为两组，每组1个及以上，位置相对，夹具板固定在抓爪内侧，所述检测机构穿过夹具板固定在抓爪上；所述检测机构包括内侧螺丝套管、外侧螺丝套管、感应钢柱、压缩弹簧、接近开关，内侧螺丝套管安装在抓爪上，接近开关安装在内侧螺丝套管内，内侧螺丝套管和外侧螺丝套管连接，所述压缩弹簧嵌套在感应钢柱中部，感应钢柱穿过外侧螺丝套管，一端位于内侧螺丝套管内与接近开关相对的位置，另一端凸出于外侧螺丝套管；压缩弹簧位于外侧螺丝套管内。

所述接近开关与感应钢柱相对但不接触，机械手未抓取到物体时，接近开关与感应钢柱之间的距离大于接近开关的检测距离，机械手抓取到物体时，接近开关与感应钢柱之间的距离小于接近开关的检测距离。

更进一步的对机械手工作状态进行说明：非工作状态时所述感应钢柱凸出于夹具板，工作状态时受到夹持物体的压力，感应钢柱顶端被压至与夹具板内侧平齐，另一端靠近接近开关。更具体的，感应钢柱、压缩弹簧、接近开关，内侧外侧螺丝套管安装在机械手上，感应钢柱安装在内侧外侧螺丝套管内，利用压缩弹簧把感应钢柱头部向机械手内侧弹出的部分长度，接近开关安装在感应钢柱另一端，机械手抓取到钢丝圈时，把感应钢柱向抓爪顶出，使感应钢柱离接近开关距离减小到接近开关可以检测位置，优点是1.感应钢柱与接近开关为非接触式从而使接近开关达到最长的使用寿命，2.感应钢柱为全钢材制作，接近开关可以正确地检测到机械手是否正确抓到钢丝圈。

所述机械手移动横梁由超过1个的方管构成，优选两个方管，两方管平行且底端平齐。

所述机械手连接装置包括移动搬运滑块、移动搬运导轨、机械手上连接板、调节螺丝、机械手下连接板、机械手平衡板；所述移动搬运导轨为双数条，固定在机械手移动横梁的一个方管两侧，移动搬运滑块数量与移动搬运导轨数量相同，固定在机械手上连接板上部内侧，且嵌套在移动搬运导轨上；机械手上连接板和机械手下连接板通过调节螺丝固定；所述机械手平衡板穿过机械手上连接板，位于两方管底端。

所述机械手上连接板为h型，调节螺丝穿过机械手上连接板的横梁与机械手下连接板上部固定，并可调整机械手上连接板与机械手下连接板之间的距离。

所述机械手控制装置包括夹持系统；所述夹持系统包括夹紧气缸、气缸连接杆、行程调节气缸、调节气缸支架、气缸连接板、机械手臂夹紧滑轨、机械手臂夹紧滑块、滑轨安装底板；所述夹紧气缸固定在调节气缸支架上，夹紧气缸与气缸连接杆一端相连接，气缸连接板位于夹紧气缸和滑轨安装底板之间，与夹紧气缸和滑轨安装底板相连接；行程调节气缸与调节气缸支架连接，气缸连接板位于行程调节气缸与滑轨安装底板之间，与行程调节气缸和滑轨安装底板相连接；机械手臂夹紧滑块与滑轨安装底板连接，机械手臂夹紧滑块与机械手臂夹紧滑轨嵌套连接。

所述夹持系统还包括机械手臂辅助夹紧滑轨、机械手臂辅助夹紧滑块；所述机械手臂辅助夹紧滑轨固定在两个抓爪之间，机械手臂辅助夹紧滑块嵌套在机械手臂辅助夹紧滑轨上。

所述机械手控制装置还包括调整系统；所述调整系统包括机械手臂宽度调整滑轨、机械手臂宽度调整滑块、宽度调节手轮、宽度调节丝杆、宽度调节螺母、宽度调节连接板、直线轴；所述机械手臂宽度调整滑轨固定在滑轨安装底板上，机械手臂宽度调整滑块嵌套在机械手臂宽度调整滑轨上；所述宽度调节连接板为相对的两块，直线轴穿过宽度调节连接板上部；宽度调节螺母为两个，分别固定在两块宽度调节连接板中部，宽度调节丝杆穿过宽度调节螺母，并与宽度调节螺母螺纹连接，宽度调节手轮与宽度调节丝杆连接；宽度调节连接板下部与机械手臂辅助夹紧滑块固定连接。

本实用新型中所述各个滑轨和滑块都是采用嵌套连接方式，滑块嵌套在滑轨上，并可沿滑轨滑动。

所述调节气缸支架与机械手下连接板相连接从而实现机械手控制装置与机械手连接装置之间的连接；

所述机械手控制装置还包括安全保护系统，所述安全保护系统包括安全保护开关、安全开关挡板、直线滑动轴、直线滑动座、弹簧、安全保护装置框架；所述直线滑动座安装在机械手下连接板上，穿过直线滑动座，所述安全保护开关安装在直线滑动轴上，安全开关挡板与安全保护开关连接；弹簧嵌套在直线滑动轴上，无障碍物时使安全保护装置复位；所述安全保护装置框架安装在直线滑动轴两端，当人员或其他设备碰撞时推动滑动轴，使安全开关挡板触发安全保护开关产生断电信号，从而避免人员或设备的损伤，当碰撞消失，弹簧使安全保护装置复位，继续进行工作。

所述直线滑动座，弹簧、安全保护装置框架均为双数，安全保护装置框架位于直线滑动轴两端，弹簧位于直线滑动座和安全保护装置框架之间。

所述抓爪内侧是指两组抓爪相对的位置；所述抓爪优选内侧为弧形的结构。

本实用新型的有益效果在于：

轮胎自动成型机机械手装置中检测机构包括固定螺丝套管、感应钢柱、压缩弹簧、接近开关，固定螺丝套管安装在机械手上，感应钢柱安装固定螺丝套管内，利用压缩弹簧把感应钢柱头部向机械手内侧弹出的部分长度，接近开关安装在感应钢柱外侧位置，机械手抓取到钢丝圈时，把感应钢柱向外侧顶出，使感应钢柱离接近开关距离减小到接近开关可以检测位置，优点是1.感应钢柱与接近开关为非接触式从而使接近开关达到最长的使用寿命，2.感应钢柱为全钢材制作，接近开关可以正确地检测到机械手是否正确抓到钢丝圈。

本实用新型装置还包括安全保护系统，所述安全保护系统包括安全保护开关、安全开关挡板、直线滑动轴、直线滑动座、弹簧、安全保护装置框架；所述直线滑动座安装在机械手下连接板上，穿过直线滑动座，所述安全保护开关安装在直线滑动轴上，安全开关挡板与安全保护开关连接；弹簧嵌套在直线滑动轴上，无障碍物时使安全保护装置复位；所述安全保护装置框架安装在直线滑动轴两端，当人员或其他设备碰撞时推动滑动轴，使安全开关挡板触发安全保护开关产生断电信号，从而避免人员或设备的损伤，当碰撞消失，弹簧使安全保护装置复位，继续进行工作。

附图说明

图1为实施例1结构示意图；

图2为机械手工作状态示意图；

图3为图2中标号20部分放大示意图；

图4为机械手控制装置和机械手部分结构示意图；

图5为图4侧视示意图。

具体实施方式

下面参照附图详细描述本实用新型的实施方式。

实施例1：

参见图1-5本实施例轮胎自动成型机机械手装置结构示意图：

一种轮胎自动成型机机械手装置，包括机械手移动横梁1，机械手连接装置，机械手控制装置，机械手，所述机械手连接装置位于机械手移动横梁和机械手控制装置之间，将机械手控制装置和机械手移动横梁连接在一起，所述机械手与机械手控制装置连接；所述机械手包括抓紧系统、抓爪16、夹具板19、检测机构20；所述抓爪16为两组，每组1个及以上，位置相对，夹具板19固定在抓爪16内侧，所述检测机构穿过夹具板19固定在抓爪16上；所述检测机构20包括内侧螺丝套管23、外侧螺丝套管22、感应钢柱21、压缩弹簧34、接近开关24，内侧螺丝套管23安装在抓爪16上，接近开关24安装在内侧螺丝套管23内，内侧螺丝套管23和外侧螺丝套管22连接，所述压缩弹簧34嵌套在感应钢柱21中部，感应钢柱21穿过外侧螺丝套管22，一端位于内侧螺丝套管23内与接近开关24相对的位置，另一端凸出于外侧螺丝套管22；压缩弹簧34位于外侧螺丝套管22内。

所述接近开关24与感应钢柱21相对但不接触，机械手未抓取到物体时，接近开关24与感应钢柱21之间的距离大于接近开关24的检测距离，机械手抓取到物体时，接近开关24与感应钢柱21之间的距离小于接近开关24的检测距离。

更进一步的对机械手工作状态进行说明：非工作状态时所述感应钢柱21凸出于夹具板19，工作状态时受到夹持物体的压力，感应钢柱21顶端被压至与夹具板19内侧平齐，另一端靠近接近开关24。更具体的，感应钢柱21、压缩弹簧34、接近开关24，内侧外侧螺丝套管22安装在机械手上，感应钢柱21安装扎起内侧外侧螺丝套管22内，利用压缩弹簧34把感应钢柱21头部向机械手内侧弹出的部分长度，接近开关24安装在感应钢柱21另一端，机械手抓取到钢丝圈时，把感应钢柱21向抓爪16顶出，使感应钢柱21离接近开关24距离减小到接近开关24可以检测位置，优点是1.感应钢柱21与接近开关24为非接触式从而使接近开关24达到最长的使用寿命，2.感应钢柱21为全钢材制作，接近开关24可以正确地检测到机械手是否正确抓到钢丝圈。

所述机械手移动横梁1两侧各有一个方管，优选两方管平行且底端平齐。

所述机械手连接装置包括移动搬运滑块2、移动搬运导轨3、机械手上连接板4、调节螺丝5、机械手下连接板6、机械手平衡板42；所述移动搬运导轨3为双数条，固定在机械手移动横梁的一个方管两侧，移动搬运滑块2数量与移动搬运导轨3数量相同，固定在机械手上连接板4上部内侧，且嵌套在移动搬运导轨3上；机械手上连接板4和机械手下连接板6通过调节螺丝5固定；所述机械手平衡板42穿过机械手上连接板4，位于两方管底端。

所述机械手上连接板4为h型，调节螺丝5穿过机械手上连接板4的横梁与机械手下连接板6上部固定，并可调整机械手上连接板4与机械手下连接板6之间的距离。

所述机械手控制装置包括夹持系统；所述夹持系统包括夹紧气缸7、气缸连接杆8、行程调节气缸9、调节气缸支架10、气缸连接板11、机械手臂夹紧滑轨12、滑轨安装底板33；所述夹紧气缸7固定在调节气缸支架10上，夹紧气缸7与气缸连接杆8一端相连接，气缸连接板11位于夹紧气缸7和滑轨安装底板之间，与夹紧气缸7和滑轨安装底板相连接；行程调节气缸9与调节气缸支架10连接，气缸连接板11位于行程调节气缸9与滑轨安装底板之间，与行程调节气缸9和滑轨安装底板相连接；机械手臂夹紧滑块13与滑轨安装底板连接，机械手臂夹紧滑块13与机械手臂夹紧滑轨12嵌套连接。

所述夹持系统还包括机械手臂辅助夹紧滑轨17、机械手臂辅助夹紧滑块18；所述机械手臂辅助夹紧滑轨17固定在两个抓爪16之间，机械手臂辅助夹紧滑块18嵌套在机械手臂辅助夹紧滑轨17上。

本实用新型中所述各个滑轨和滑块都是采用嵌套连接方式，滑块嵌套在滑轨上，并可沿滑轨滑动。

所述调节气缸支架10与机械手下连接板6相连接从而实现机械手控制装置与机械手连接装置之间的连接。

夹紧钢丝圈过程：机械手可实现两个夹紧尺寸位置和一个打开位置，有2组共4个气缸组成，每一个气缸由两个对向安装的气缸组成，每组气缸分别控制一侧的机械手臂来夹紧和打开，

气缸9有2个，分别对向安装，分别控制左右对称各一组抓爪16(16有4个，)气缸9活塞杆收缩时可实现小尺寸定位位置，伸出时可实现大尺寸定位位置，气缸7则用来夹紧和打开，机械手小尺寸夹紧位置用来夹取钢丝圈，大尺寸位置用来夹取轮胎半成品，打开时则是放下被夹物，机械手臂打开和关闭的方向为30，左右对称同时动作，滑轨12、13、17、18则保证打开关闭时的动作轨迹顺着轨道直线方向动作，轮胎生产过程中机械手的搬运路径为在从钢丝圈放置架将钢丝圈搬运至成型筒，再将半成品轮胎搬运至下一道工序，滑轨2、3则是用来给机械手提供运动所需的支撑轨道。

实施例2：

所述机械手控制装置还包括调整系统；所述调整系统包括机械手臂宽度调整滑轨14、机械手臂宽度调整滑块15、宽度调节手轮25、宽度调节丝杆26、宽度调节螺母、宽度调节连接板28、直线轴35；所述机械手臂宽度调整滑轨14固定在滑轨安装底板33上，机械手臂宽度调整滑块嵌套在机械手臂宽度调整滑轨14上；所述宽度调节连接板28为相对的两块，直线轴35穿过宽度调节连接板28上部；宽度调节螺母为两个，分别固定在两块宽度调节连接板28中部，宽度调节丝杆26穿过宽度调节螺母27，并与宽度调节螺母27螺纹连接，宽度调节手轮25与宽度调节丝杆26连接；宽度调节连接板28下部与机械手臂辅助夹紧滑块18固定连接。

调节过程：调节手轮25，使丝杆26实现旋转来带动两个宽度调节螺母27做相对称的动作，以实现2组机械手臂16的宽度调节，来适应不同尺寸的轮胎产品。调节螺丝55调节两者机械手上h型连接板4和机械手下连接板66之间的距离，最终调节机械手中心高度是用来调整机械手和成型筒的相对高度，一般在更换规格时进行校正调节。

实施例3：

所述机械手控制装置还包括安全保护系统，所述安全保护系统包括安全保护开关36、安全开关挡板37、直线滑动轴38、直线滑动座39、弹簧40、安全保护装置框架41；所述直线滑动座39安装在机械手下连接板6上，穿过直线滑动座39，所述安全保护开关36安装在直线滑动轴38上，安全开关挡板37与安全保护开关36连接；弹簧40嵌套在直线滑动轴38上，无障碍物时使安全保护装置复位；所述安全保护装置框架41安装在直线滑动轴38两端，当人员或其他设备碰撞时推动38，使37触发36产生断电信号，从而避免人员或设备的损伤，当碰撞消失，弹簧使安全保护装置复位，继续进行工作。

所述直线滑动座39，弹簧40、安全保护装置框架41均为双数，安全保护装置框架41位于直线滑动轴38两端，弹簧40位于直线滑动座39和安全保护装置框架41之间。

当然，以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。