一种小型轮胎的搬运机构及其自动上下料设备的制作方法

1.本发明涉及轮胎批量成型机领域，特别是一种小型轮胎的搬运机构及其自动上下料设备。


背景技术：

2.轮胎生产中，以往上下料和输送过程中普遍采用人工进行，在批量生产的轮胎中，操作工需要一个个将轮胎码到料盘中，生产效率极低，中国专利公开号cn104960916a公开了一种用于轮胎生产的输送设备，该输送设备包括机架，所述机架上安装有纵向驱动装置；悬臂梁，所述悬臂梁固连在纵向驱动装置上，所述悬臂梁上安装有横向驱动装置；机械手，所述机械手安装在横向驱动装置，所述机械手包括换向电机和安装在换向电机上的换向装置，所述换向装置上安装有顶块，所述换向电机能驱动换向装置，所述换向装置能带动顶块的伸出或缩回，采用这种结构存在以下缺点，一方面换向装置上安装两个顶块，顶块伸出支撑在轮胎的内壁以抓取轮胎，但是两个顶块对轮胎放置的位置要求比较高，轮胎放置存在偏差时，顶块支撑的位置也会偏差，这就导致了，轮胎被抓取后顶块两边的重量不同，就容易导致顶块重心不稳，存在掉落的风险，并且轮胎放置的时候位置也会偏差，影响后道工序操作；另一方面，采用这种结构的顶块，顶块在缩回时，轮胎直接掉落，没有一个缓冲的过程，这就导致轮胎落到操作工位时具有较大的冲击力，也容易导致轮胎放置的位置偏差，影响后道工序操作。


技术实现要素：

3.为了解决以上技术问题，本发明提供了一种小型轮胎的搬运机构及其自动上下料设备，能够自动纠正轮胎偏心的问题，并且能够在轮胎下放的过程中起到缓冲作用，使得轮胎能够更好的运输并且准确的放入后道工序的操作工位。
4.本发明是通过以下技术方案实现的：一种小型轮胎的搬运机构，包括安装座、设于所述安装座上的升降装置，所述安装座滑动设置于机架并且可沿x向和y向做往复直线运动，所述升降装置上设有至少三个用于夹取轮胎毛坯的夹取结构，所述夹取结构远离升降装置的一端设置有支撑结构，所述支撑结构支撑在所述轮胎毛坯的内壁以夹取轮胎毛坯，各个所述支撑的外缘连接形成呈圆形的支撑范围，所述夹取结构可同步向外扩展并且扩展过程中所述支撑范围始终保持同心。
5.本发明的原理在于：夹取结构设置至少三个摆动结构，摆动结构其中一端设置支撑结构用于支撑在轮胎的内圈圈壁以夹取轮胎，各个支撑装置同步从靠近升降装置的位置向外扩展，同时保证支撑结构向外扩展的过程中无论扩展到什么程度，其外缘连接形成的支撑范围始终同心，这样设置的目的在于，当轮胎毛坯放置的位置出现偏差时，其中两个支撑结构先与轮胎内圈的内壁先接触，支撑结构能够继续向外扩展，这两个支撑结构带动轮胎移动使得另外的支撑装置与轮胎的内圈圈壁接触，由于支撑结构外缘形成的支撑范围圆心始终不变，并且呈圆形状，就能保证所述支撑结构均支撑在轮胎内壁时轮胎与支撑范围
也是同心，因此能保证轮胎被夹取结构夹取后位置始终是正的，即使初始状态位置有偏差，在支撑结构的调整下也能纠正，这就能够确保轮胎能够处于正位置落入下道工序的操作位置，不会偏移影响下道工序的操作。
6.作为本发明的进一步改进，所述支夹取结构随所述升降装置的下降逐步向外扩展，使得所述支撑范围先逐步增大后逐步减小。
7.作为本发明的进一步改进，以由升降装置向外延伸的方向为参照，当所述支撑范围增大时，所述支撑结构的指向朝向斜下方；当所述支撑范围最大时，所述支撑结构的指向朝向水平方向；当所述支撑范围变小时，所述支撑结构的指向朝向斜上方。
8.作为本发明的进一步改进，所述安装座和所述摆动结构之间设置有传动结构，所述夹取结构包括摆动臂和连杆，所述摆动臂的一端铰接在所述升降装置上，另一端为所述支撑结构，其中间部位与所述连杆活动连接。
9.作为本发明的进一步改进，所述安装座侧面设有与所述夹取结构相匹配的安装部，所述安装部开设有沿竖直方向贯穿的长槽，所述连杆穿设过所述长槽，并且能够沿所述长槽滑动，所述连杆位于所述安装部上方的端部设有限位块，用于阻止所述连杆脱离所述安装部。
10.作为本发明的进一步改进，所述限位块可沿所述连杆的长度方向调节高度。
11.作为本发明的进一步改进，所述安装座竖直设置并且呈中间镂空的壳状结构，所述升降装置插设在所述安装座底部，并且可沿安装座长度方向上下滑动。
12.作为本发明的进一步改进，所述升降装置的侧面设置有至少三个枢轴，所述摆动臂铰接在所述枢轴上。
13.一种自动上下料设备，包括机架、并列设置在所述机架上的多个上料架、与所述上料架对应设置的用于放置轮胎毛坯的放置台、与所述上料架对应设置的用于轮胎批量成型的模具以及如上任一所述的搬运机构，所述模具和所述放置台分别位于所述上料架的两侧，所述模具具有多个用于轮胎成型的模腔，所述上料架具有与所述模腔相对应的用于存放轮胎的放置腔，所述上料架可沿y向移动至模具上方以将存放的轮胎运送至模腔内，所述放置台设置有用于将轮胎毛坯向上顶升的顶升装置，所述安装座滑动设置于所述机架上并且可沿x向和y向做往复直线运动。
14.本发明的有益效果在于：各个夹取结构随着升降装置的下降同步向外扩展支撑在轮胎的内壁上，使得夹取结构具有纠偏功能，即使轮胎毛坯放置偏移，通过各个夹取结构之间的调整，能够保证轮胎毛坯被夹取之后能够被纠正，这样就能保证夹取结构夹取轮胎之后，轮胎毛坯重心平衡，不会出现重心偏移导致轮胎脱落或者在下方轮胎的时候偏移下个安装工序的孔位，影响下到工序操作。
附图说明
15.图1为具有所述小型轮胎搬运机构的自动上下料设备；图2为图1的局部放大图；图3为搬运结构的具体结构示意图；图4为搬运机构的仰视视图；图5为搬运机构的左视视图；
图6为上料架的左视视图；图7为阻挡结构的具体结构示意图；图8为上料架将轮胎下方至模腔时阻挡结构与放置腔的状态图；图9为图1中上料架接收放置台上轮胎毛坯时阻挡结构与放置腔的状态图；图10为轻质轮胎支撑结构与轮胎的支撑状态图；图11为重质轮胎支撑结构与轮胎的支撑状态图；1-机架；11-安装板；111-滑块；112-第一导轨；12-第二导轨；13-第三导轨；2-上料架；21-放置腔；22-阻挡结构；211-镂空结构；3-放置台；31-顶升装置；4-模具；41-模腔；5-搬运机构；51-安装座；511-安装部；52-升降装置；521-枢轴；53-夹取结构；531-摆动臂；5311-支撑结构；5312-支撑范围；532-连杆；5321-限位块；6-清洁装置。
具体实施方式
16.首先需要说明的是，本实施例中定义轮胎从毛坯箱中运送至上料架2的方向为x向，上料架2运送至模具4的方向为y向。
17.参见图1，一种小型轮胎批量成型的自动上下料设备，包括机架1、多个上料架2、多个放置台3、多个模具4以及搬运机构5，所述上料架2、所述放置台3、所述模具4对应设置，所述上料架2并列设置在所机架1上，并且能够沿y向运送至模具4的上方，所述放置台3和所述模具4分别对应设置在上料架2的两侧，所述放置台3用于放置轮胎毛坯，所述放置台3设置有顶升装置31，所述顶升装置31能够在上层轮胎搬运完后将下一层的轮胎向上顶升，所述模具4具有多个用于轮胎批量成型的模腔41，所述上料架2上设有与所述模腔41对应设置的用于存放轮胎的放置腔21，所述放置腔21的形状与所述轮胎的形状相配并且直径大于轮胎的胎径，参见图7-10，所述放置腔21贯穿所述上料架2并且放置腔21内设置有阻挡结构22，当上料架2接受从轮胎毛坯箱运输来的轮胎时，所述阻挡结构22部分伸出所述放置腔21抵住所述轮胎实现轮胎的存放排序，当上料架2的所有放置腔21内存放满轮胎时，上料架2朝模具4的方向移动至模具4的正上方，此时所述阻挡结构22缩回解除阻挡作用，使得轮胎能够从放置腔21内掉落进入模腔41里面，本实施例中，所述上料架2由侧面向内部开设贯穿的镂空结构211，所述阻挡结构22为扁平状板状结构，其对应放置腔21的位置开设有贯穿的矩形通孔，所述矩形通孔任意相对应的两侧边向内凹陷呈弧形，并且凹陷的形状与放置腔21的形状相匹配，所述阻挡结构22通过在镂空结构211中平移实现伸出放置腔21以阻挡轮胎掉落和缩回与放置腔21平齐以解除阻挡作用，参见图1，所述机架1还设置有沿y向延伸的第三导轨13，所述上料架2滑动设置在所述第三导轨13上并且可沿导轨的长度方向运行至所述模具4的上方，并且所述上料架2连接有清洁装置6，所述上料架2移动的同时带动所述来回清扫模具4表面，以保证模具4表面没有杂质。
18.结合图2-3，所述机架1设置有沿y向延伸的安装板11，所述机架1位于所述轮胎毛坯箱和上料架2的上方的部分设置为沿x向延伸的第二导轨12，所述安装板11的顶面沿长度方向间隔设置有三个滑块111，三个所述滑块111分别滑动设置在三个所述第二导轨12，使得所述安装板11能够沿x向做往复直线运动，所述安装板11的底面设置有沿其长度方向延伸的第一导轨112，所述搬运机构5滑动设置在所述第一导轨112上，使得所述搬运机构5能够沿y向做直线往复运动，通过安装板11的x向运动和搬运机构5的y向运动实现搬运机构5
能够夹取轮胎实现x向和y向的移动。
19.结合图3-6，所述搬运机构5包括安装座51、升降装置52、至少三个夹取结构53，所述安装座51的顶部穿设在所述第一导轨112上，使得所述搬运机构5能够沿y向平移，所述安装座51沿竖直方向设置并且内部中空，所述安装座51套设在所述升降装置52外，所述升降装置52设于所述安装座51的底部，并且可沿安装座51的长度方向上下滑动，优选地本发明选用电磁推拉杆作为升降装置52，电磁推拉杆结构简单，安装方便，并且工作可靠性高，所述夹取结构53设于所述升降装置52上，并且所述夹取结构53远离升降装置52的一端设置有支撑结构5311，为了使得支撑结构5311的支撑的更加稳定本发明设置了四个夹取结构53，所述升降装置52与所述夹取结构53相连接的部分设置为圆柱状结构，其底部的侧面沿轴向间隔设置有四个枢轴521，并且所述枢轴521关于所述升降装置52对称设置，所述夹取结构53包括摆动臂531和连杆532，所述摆动臂531的其中一端与所述枢轴521铰接并且可绕铰接处上下摆动，中部位置与所述连杆532活动连接，另一端作为所述支撑结构5311用于支撑在轮胎毛坯的内壁以夹取轮胎毛坯，所述安装座51底部的侧面设置有与所述枢轴521相匹配的安装部511，所述安装部511沿竖直方向开设有贯穿的长槽5111，所述连杆532穿设过所述长槽5111并且能够沿所述长槽5111上下滑动，所述连杆532位于所述安装部511上方的一端设置有限位块5321，并且搬运机构5处于初始状态的时候，所述限位块5321与所述安装部511之间间隔一段距离，这样设置的目的在于，使得升降装置52与操作台面具有一段距离能够移动，搬运机构5搬运轮胎的过程中需要在台面之上没有阻挡的x向和y向进行运输，这样就决定了升降装置52初始状态与轮胎具有一段距离，而夹取结构53是跟随升降装置52的下降而向上摆动以使得支撑结构5311向外扩展，扩大支撑结构5311之间形成的支撑范围53125312的，若升降装置52开始下降的同时夹取结构53就开始扩展，那么夹取结构53的高度就不会改变，也就无法进入轮胎内部支撑轮胎了，因此限位块5321与安装座51之间设置一段间距，这样升降装置52在最初开始下降的时候夹取结构53只随着升降装置52下降而不会向外扩展，待到夹取结构53进入轮胎胎圈后，此时限位块5321与所述安装部511相抵，连杆532才能够拉动夹取结构53向外扩展，从而实现支撑结构5311支撑在轮胎内壁上夹取轮胎，所述限位块5321能够沿所述连杆532的长度方向调节高度，以调节限位块5321与安装部511的距离，这样就能够调节夹取结构53撑开的位置，从而使得支撑结构5311支撑在轮胎中间的位置，轮胎的夹取更加稳定。
20.所述搬运机构5的工作原理在于：当所述升降装置52下降时，下降一段距离后，所述限位块5321与所述安装部511相抵，限制连杆532继续在长槽5111中下滑，连杆532的另一端与摆动臂531的中部位置活动连接，摆动臂531的另一端与升降装置52上的枢轴521铰接，这样升降装置52在下降额过程中，当限位块5321限制连杆532运动后，连杆532的另一端就能够拉动摆动臂531绕铰接处向上翻转，这样就能使得各个夹取结构53随着升降装置52的下降同步向外扩展，并且夹取结构53对称设置在升降装置52上，夹取结构53在扩展的过程中支撑结构5311外缘所形成的支撑范围5312呈圆形与轮胎形状相匹配，并且无论支撑结构5311的支撑范围5312向外扩展多大，其支撑范围5312始终同心，这就使得支撑结构5311具有纠正的功能，即使轮胎毛坯放置偏离搬运机构5的中心，支撑结构5311也能将轮胎纠正回来，确保夹取结构53夹取后轮胎不会处于偏移状态，这样就能避免支撑结构5311支撑偏时轮胎重心不稳掉落，或者无法较正的放入下一道工序的操作工位，影响下道工序操作。
21.参见图2，夹取结构53是支撑在轮胎的内圈进行支撑夹取的，为了使得夹取结构53能够进入到轮胎的孔内，初始状态下的夹取结构53指向是斜向下的，此时支撑结构5311的支撑范围5312较小能够顺利进入轮胎的孔内，随着升降装置52的下降，连杆532拉动夹取结构53逐渐向上转动，此时的支撑范围5312逐步增大，当夹取结构53转动到指向水平时，此时的支撑范围5312最大，升降装置52继续向下降时，连杆532继续拉动夹取结构53向上旋转，此时夹取结构53的指向变为斜向上，并且支撑范围5312开始逐步减小，这样设计的好处在于，结合图11，当需要批量成型的轮胎毛坯为轻质轮胎时，支撑结构5311向外扩展支撑在轮胎内圈圈壁即可将轮胎支撑住，夹取在升降装置52上进行搬运，释放轮胎时，升降装置52上升，支撑结构5311逐步向内收缩，轮胎随着支撑结构5311的收缩缓缓沿着支撑结构5311下滑，当轮胎脱离支撑结构5311轮胎已经下滑至较低的距离，因为轮胎时橡胶制品具有弹性，下落的位置越高，释放时跟上料架2之间的作用力越大，容易出现轮胎接触到上料架2时向上弹从而卡偏在放置腔21里的可能，那么在将轮胎从上料架2转移至模具4时，轮胎可能会卡在放置腔21内，无法正常下落，另外，对于轻质轮胎来说，其重量相对较小，因为轮胎具有翻边，当升降装置52上升时，轮胎不会瞬间掉落，会缓缓的下移，并且移至翻边时会悬挂在支撑结构5311上，升降装置52继续上升才会掉落，因此采用这样的结构，升降装置52在搬运机构5搬运的途中即可逐步向上升，向内收缩支撑结构5311，只要保证搬运机构5运行至上料架2放置腔21上方时，轮胎的翻边处恰好能悬挂在支撑结构5311上即可，升降装置52继续上升，轮胎脱离支撑结构5311掉入放置腔21内，这样不仅能减少轮胎释放时与放置腔21之间的距离，还能够减少运输的时间。
22.再者，对于重量较重的轮胎，支撑结构5311支撑在轮胎内圈存在支撑不住的风险，对于这样的轮胎，升降装置52能够不断的下降直至夹取结构53的指向倾斜向上，此时的支撑结构5311倾斜向上支撑在轮胎的收边处，使得轮胎悬挂在升降装置52上，这样轮胎就不容易掉落，当需要释放轮胎时，升降装置52继续往下降，支撑结构5311进一步向内收缩，支撑范围5312逐渐变小，从而使得轮胎脱离支撑结构5311，落入放置腔21内。
23.最后应说明的是：以上实施案例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施案例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施案例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施案例技术方案的范围。