用于轮胎装卸的装置的制作方法

1.本实用新型涉及硫化机技术领域，尤其涉及一种用于轮胎装卸的装置。


背景技术：

2.硫化机是轮胎厂内用于加工、成型轮胎所使用的一种重要设备，用于对生胎进行硫化处理。在将待硫化的生胎搬运、装载到硫化机的硫化位置上时或将硫化完毕的轮胎从硫化位置上搬离、卸载时，都需要使用装卸轮胎的装置。
3.现有装卸轮胎的装置上的用于抓取释放轮胎的机械手多为纯机械结构，且机械手的抓胎驱动单元及进入硫化机的移动驱动单元均集成在一起，如此导致机械手整体上复杂，加工、装配难度度、重量大且成本高。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提出一种结构合理且制造工艺简单的用于轮胎装卸的装置。
5.为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：
6.一种用于轮胎装卸的装置，包括：抓取单元，用于抓取待装卸轮胎，包括用于抓取及释放所述待装卸轮胎的至少两个爪片及用于分别推动全部所述爪片沿所述待装卸轮胎径向移动的至少两个抓取气缸；第一驱动单元，用于推动所述抓取单元直线移动，所述抓取单元设置在所述第一驱动单元上；以及，第二驱动单元，用于带动所述第一驱动单元升降，所述第一驱动单元设置在所述第二驱动单元上。
7.特别是，所述第二驱动单元包括伺服电机、连接在所述伺服电机输出端的滚珠丝杠、相对于所述滚珠丝杠对称设置的两根导轨、以及用于设置所述第一驱动单元的基板，所述基板通过滑块安装在所述导轨上，所述滚珠丝杠与所述滑块相连接。
8.特别是，所述第二驱动单元还包括支架，所述支架与所述导轨相连接且安装在硫化机主机框架上。
9.特别是，所述抓取单元还包括支撑架，全部所述抓取气缸分别设置在所述支撑架上，所述爪片设置在所述抓取气缸的伸出端上且位于所述支撑架的外侧。
10.特别是，在每个所述爪片和所述支撑架之间连接有两根导向杆，所述支撑架上设置有用于穿设所述导向杆的通孔；两根所述导向杆相对于所述抓取气缸的伸缩轴对称设置，每根所述导向杆上套设有弹簧。
11.特别是，所述抓取单元还包括用于检测所述爪片是否抵接所述待装卸轮胎的光电传感器或压力传感器。
12.特别是，所述支撑架上设置有用于连接至所述第一驱动单元的支撑架手柄。
13.特别是，所述第一驱动单元包括送胎气缸，所述送胎气缸的输出端连接在所述抓取单元上。
14.特别是，所述送胎气缸的末端设置有用于检测送胎是否到位的感应器。
15.特别是，所述用于轮胎装卸的装置还包括用于托举所述待装卸轮胎的存胎器，所述存胎器通过存胎器手臂连接在所述第二驱动单元上，所述存胎器手臂为折叠式结构或旋转式结构。
16.本实用新型用于轮胎装卸的装置的用于驱动抓取单元直线移动的第一驱动单元及用于驱动抓取单元的爪片移动的抓取气缸相互独立，如此使得用于轮胎装卸的装置结构简单、制造工艺简单、制造周期短且制造成本低，解决了现有机械手结构复杂、过重等问题。本实用新型提供的用于轮胎装卸的装置内的第一驱动单元及第二驱动单元能分别直线驱动抓取单元，如此能够顺利地将待装卸轮胎运送到指定位置处，提高了工作效率。
附图说明
17.图1是本实用新型具体实施方式提供的用于轮胎装卸的装置和硫化机的组合结构示意图；
18.图2是本实用新型具体实施方式提供的用于轮胎装卸的装置的结构示意图；
19.图3是本实用新型具体实施方式提供的用于轮胎装卸的装置的主视图；
20.图4是本实用新型具体实施方式提供的抓取单元的结构示意图；
21.图5是本实用新型具体实施方式提供的用于轮胎装卸的装置装卸轮胎时的工作状态示意图；
22.图6是本实用新型具体实施方式提供的用于轮胎装卸的装置卸载轮胎时的工作状态示意图。
23.图中：
24.1、待装卸轮胎；5、存胎器手臂；6、硫化机主机框架；21、伺服电机；22、滚珠丝杠；23、导轨；24、基板；25、滑块；26、支架；31、支撑架；32、抓取气缸；33、爪片；34、导向杆；35、弹簧；36、支撑架手柄；41、送胎气缸；42、输出端；61、上模具；62、下模具。
具体实施方式
25.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。
26.如图1至图6所示，本实用新型实施方式公开一种用于轮胎装卸的装置，该装置设置于硫化机一侧，用于将待装卸轮胎搬入和搬离硫化机的硫化区域，其中，待装卸轮胎是指准备进行硫化的生胎或者是已经硫化完毕的轮胎。具体的，用于轮胎装卸的装置包括：抓取单元，用于抓取待装卸轮胎；第一驱动单元，用于驱动轮胎抓取单元直线进出硫化区域；第二驱动单元，用于驱动抓取单元升降，轮胎抓取单元设置在第一驱动单元上，第一驱动单元设置在第二驱动单元上。其中，轮胎抓取单元在第一驱动单元及第二驱动单元的驱动下均为直线移动。
27.如图1所示，硫化机包括主机框架6、以及位于主机框架6内的上模具61和下模具62。其中上模具61及下模具62之间设置有进行硫化工艺的轮胎硫化工位或轮胎硫化位置，生胎将在该工位/位置上进行硫化。当需要更换上模具61和/或下模具62时，可以将轮胎抓取单元整体抬高到最高位置处，为铲车留出叉取模具的空间，避免铲车与抓取单元发生碰撞。
28.如图1至图3所示，第二驱动单元优选包括尾部设置有刹车结构的伺服电机21、连
接在伺服电机21输出端的滚珠丝杠22、对称设置在滚珠丝杠22两侧的两根导轨23、设置于滚珠丝杠22及导轨23一侧的滑块25、以及用于设置第一驱动单元的基板24，基板24通过滑块25安装在导轨23上。其中，滚珠丝杠22与滑块25螺纹连接，滑块25与导轨23滑动连接。
29.伺服电机21启动后能带动滚珠丝杠22旋转，滑块25上的螺纹孔与滚珠丝杠22螺纹配合，当滚珠丝杠22正向或逆向旋转时能带动滑块25沿着平行设置的两根导轨23向上或向下移动。鉴于待装卸轮胎1的大小和高度不同，滑块25升降的高度相应地有所不同。基板24和滑块25形成一体结构，当滑块25向上或向下移动时基板24同步移动，如此，带动安装在基板24上的第一驱动单元向上或向下移动。
30.用于轮胎装卸的装置设置在硫化机主机框架6的旁边，为了令用于轮胎装卸的装置在工作过程中更加稳定，在导轨23上固定连接有支架26，支架26的一端固定连接至硫化机主机框架6上。
31.如图1至图3所示，第一驱动单元优选包括送胎气缸41，送胎气缸41的主体安装在基板24上，送胎气缸41的输出端42连接在抓取单元上，抓取单元随着送胎气缸41输出轴的伸缩而前后移动。送胎气缸41上设置有用于检测输出轴位移距离的传感器(未示出)，用于确认送胎气缸41的送胎是否到位，避免待装卸轮胎1未达到硫化工位就下落或者越过了硫化工位后再下落，保证待装卸轮胎1的上料或卸料都更精确。该感应器不做特别限定，现有的能设置在送胎气缸41上的能检测送胎是否到位的器件均可。
32.在上述结构的基础上，用于轮胎装卸的装置还包括用于托举待装卸轮胎1的存胎器(未示出)，存胎器在上下方向的位置低于硫化机的轮胎硫化位置，存胎器手臂5连接在位于最底端的支架26上。
33.存胎器手臂5的长度是确定的，则待装卸轮胎1的中心位置是确定的。将基板24和滑块25的尺寸设计得与存胎器手臂5的长度相匹配后，抓取单元能很方便准确地抓取待装卸轮胎1，无需在更换待装卸轮胎1品种时重新调整抓取单元的位置。
34.考虑到在硫化机拆模或维修时工作人员需要足够大的空间进行作业，将存胎器手臂5设计为折叠式结构或旋转式结构，存胎器手臂5折叠或旋转后完全不会遮挡在硫化机主机框架6的前方。
35.如图4所示，抓取单元优选包括支撑架31、设置在支撑架31上的至少两个抓取气缸32、以及分别设置在抓取气缸32伸出端上的至少两个爪片33，爪片33位于支撑架31的外侧。当抓取气缸32的伸缩轴向外伸出时，爪片33随着伸缩轴向外伸出，直至抵接在待装卸轮胎1的内壁上。当待装卸轮胎1的直径不同时，抓取气缸32的伸缩轴带动爪片33的伸出距离不同。本实施方式中包括三个抓取气缸32，相邻两个抓取气缸32的延伸方向之间呈120
°
夹角。支撑架31是由多根圆管和多个铁块焊接而成的，用于支撑抓取单元的其它结构。抓取气缸32优选采用普通的圆柱形伸缩气缸，技术成熟，使用方便，成本低。
36.待装卸轮胎1的内壁面沿纵向的剖面呈弧形，伸出的爪片33最终会抵接在待装卸轮胎1的内壁面上最外凸的位置处。当抓取单元上提时，在自重的作用下，待装卸轮胎1会相对于爪片33稍微向下移动，待装卸轮胎1的内壁面的上半部分将抵接在爪片33的顶部，再加上爪片33与待装卸轮胎1的内壁面之间有摩擦力，于是抓取单元能顺利地将待装卸轮胎1提起并搬运至指定位置处。
37.鉴于安装在抓取气缸32的伸缩轴上的爪片33在抵接待装卸轮胎1的内壁面时有可
能发生歪斜，导致爪片33无法紧密地贴合在待装卸轮胎1的内壁面上，进而降低两者之间的摩擦力，可以在每个爪片33和支撑架31之间设置两根导向杆34，两根导向杆34相对于抓取气缸32的伸缩轴对称设置，每根导向杆34上套设有弹簧35。弹簧35处于压缩状态，始终推挤着爪片33向前倾，保证爪片33能紧密地贴合在待装卸轮胎1的内壁面上。
38.导向杆34优选为细圆柱状结构，支撑架31上形成有容纳导向杆34的一侧端头穿过的通孔，导向杆34的另一侧端头穿过爪片33后通过螺母固定。根据实际使用需求，可以通过旋转螺母调整位于爪片33和支撑架31之间的导向杆34的长度，从而调节弹簧35的压缩量大小，进而调整爪片33对待装卸轮胎1的抓握力。
39.为了避免在爪片33尚未贴合在待装卸轮胎1的内壁面上时抓取气缸32即停止推动爪片33前移，或者在爪片33已经紧密贴合在待装卸轮胎1的内壁面上后抓取气缸32仍然在持续向前推动爪片33，可以在爪片33上或者在抓取气缸32的伸缩轴上设置光电传感器(未示出)或压力传感器(未示出)，利用该光电传感器或压力传感器检测爪片33是否抵接在待装卸轮胎1的内壁面上。另外，抓取气缸32上可以设置感应开关(未示出)，用感应开关与光电传感器或压力传感器配合使用，共同判断爪片33是否已经完成抓取动作。光电传感器或压力传感器的具体检测方法不限，现有技术中利用光电传感器或压力传感器检测两物品是否抵接的方法均可。
40.抓取单元和第一驱动单元之间的具体连接方式不限，优选的，在支撑架31上设置有支撑架手柄36，支撑架手柄36固定连接在送胎气缸41的输出端42上。
41.该用于轮胎装卸的装置工作过程：上料时，如图5所示，准备进行硫化的待装卸轮胎1放置在位于存胎器手臂5前端的存胎器上，此时待装卸轮胎1处于a位；启动伺服电机21，滚珠丝杠22旋转，滑块25带动基板24向下移动，直至支撑架31伸入待装卸轮胎1中，伺服电机21暂停；启动抓取气缸32，爪片33随着抓取气缸32的伸缩轴向外伸出，直至爪片33紧密抵接在待装卸轮胎1的内壁面上，关闭抓取气缸32；伺服电机21带动滚珠丝杠22反向旋转，滑块25带动基板24向上移动，待装卸轮胎1抵达b位，伺服电机21停止工作；启动送胎气缸41，送胎气缸41的伸缩轴带着抓取单元向前伸出，待装卸轮胎1抵达位于进行硫化工艺的工位(d位)上方的c位,关闭送胎气缸41；再次启动伺服电机21，滚珠丝杠22旋转，滑块25带动基板24向下移动，直至待装卸轮胎1平稳地落在d位。
42.卸料过程如图6所示，待装卸轮胎1从d位依次经过c位和b位后抵达a位，伺服电机21、抓取气缸32以及送胎气缸41等装置的动作与上料时相反，此处不再赘述。
43.综上所述，本实用新型用于轮胎装卸的装置的用于驱动抓取单元直线移动的第一驱动单元及用于驱动抓取单元的爪片移动的抓取气缸相互独立，如此使得用于轮胎装卸的装置结构简单、制造工艺简单、制造周期短且制造成本低，解决了现有用于轮胎装卸的装置结构复杂、过重等问题。本实用新型提供的用于轮胎装卸的装置内的第一驱动单元及第二驱动单元能分别直线驱动抓取单元，如此能够顺利地将待装卸轮胎运送到指定位置处，提高了工作效率。
44.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用的技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱
离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。