本發(fā)明屬于輪胎定型硫化輔助設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于向輪胎硫化機裝載輪胎的裝胎裝置。

背景技術(shù)：

輪胎硫化機是在輪胎硫化工序中，用于將輪胎由塑性輪胎轉(zhuǎn)化為彈性輪胎或硬質(zhì)輪胎的設(shè)備，其包括底座、主傳動機構(gòu)、中心機構(gòu)、硫化室、裝胎裝置(機械手)、卸胎機構(gòu)、脫模機構(gòu)及控制系統(tǒng)。其中，裝胎裝置是實現(xiàn)硫化輪胎自動化過程的重要保證之一，該裝置能夠完成生胎抓取、上升、轉(zhuǎn)入和下降，以及將生胎準確套住膠囊使之定型，然后閉合、上升轉(zhuǎn)出等一系列連貫動作。

中國實用新型專利CN203063008U公開了一種輪胎定型硫化機機械爪，包括轉(zhuǎn)臂、托板、爪盤、轉(zhuǎn)盤、驅(qū)動機構(gòu)、抓取機構(gòu)和托舉機構(gòu)，所述抓取機構(gòu)包括滑軌、滑塊、爪片和連桿，所述滑軌固定在所述爪盤的下表面上且沿爪盤的周向均勻分布，所述滑塊可滑動地設(shè)置在所述滑軌上且沿爪盤的徑向滑動，所述爪片與滑塊固定連接，所述連桿的兩端分別與所述轉(zhuǎn)盤和滑塊相連接，通過采用抓托式機械爪對生胎進行裝載；中國實用新型專利CN204471685U公開了一種輪胎硫化機用裝卸胎組件，包括轉(zhuǎn)盤座及卡爪，轉(zhuǎn)盤座的外環(huán)面箍設(shè)爪盤，爪盤與轉(zhuǎn)盤座間構(gòu)成回轉(zhuǎn)配合，卡爪用于直接抵合胎坯子口的夾持面所圍合形成柱面的軸線與轉(zhuǎn)盤座軸線同軸布置，爪盤下盤面徑向延伸導(dǎo)軌部，且爪盤盤面處貫穿設(shè)置弧形導(dǎo)向槽，卡爪為雙導(dǎo)桿氣缸，卡爪的活塞桿端設(shè)置上述夾持面，且夾持面的活塞動作方向沿爪盤徑向布置，爪盤的盤面處還開設(shè)通行槽孔。

然而，上述裝胎裝置由于設(shè)置了滑軌、弧形導(dǎo)向槽及槽孔等結(jié)構(gòu)，增加了設(shè)備的設(shè)計成本及加工難度，同時，增大了運行過程所受到的摩擦力，進而影響了裝胎裝置制作及工作的效率。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有的裝胎裝置成本高、加工難度大以及工作效率低的技術(shù)問題，提出一種成本低、結(jié)構(gòu)簡單且工作效率高的連桿式機械手。

為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種連桿式機械手，包括環(huán)形固定盤體，以及豎直設(shè)置于固定盤體內(nèi)圓周以內(nèi)的卡爪，卡爪的頂部固定連接有第一支撐件，固定盤體上設(shè)置有與固定盤體同軸的環(huán)形轉(zhuǎn)盤，固定盤體上設(shè)置有連桿單元，連桿單元為繞固定盤體軸線圓周陣列的多個，連桿單元包括兩端分別與第一支撐件及固定盤體鉸接的第一連桿及第二連桿，轉(zhuǎn)盤與連桿單元之間設(shè)置有第三連桿，第三連桿的兩端分別與轉(zhuǎn)盤與連桿單元鉸接，固定盤體上設(shè)置有可驅(qū)動轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動的第一驅(qū)動單元，第一驅(qū)動單元的固定端與固定盤體鉸接，固定盤體的動力輸出端與轉(zhuǎn)盤鉸接。

作為優(yōu)選，固定盤體包括位于下部的第一固定盤，位于中部的連接件，以及位于上部的第二固定盤，連接件的兩端分別與第一固定盤及第二固定盤固定連接，連桿單元設(shè)置于固定盤體的中部，其中，第一連桿及第二連桿的兩端分別與第一固定盤及第一支撐件鉸接，轉(zhuǎn)盤安裝于第一固定盤的頂部。

作為優(yōu)選，固定盤體設(shè)置有可限制轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動極限位置的調(diào)行程單元，調(diào)行程單元包括一端與固定盤體鉸接的第一導(dǎo)軌，以及可沿第一導(dǎo)軌往復(fù)運動的第二支撐件，第二支撐件沿豎直方向的端部與固定盤體鉸接，第二支撐件沿相對第一導(dǎo)軌運動方向的兩邊分別設(shè)置有可限制第二支撐件相對第一導(dǎo)軌運動極限位置的第一擋件及第二擋件。

作為優(yōu)選，第一導(dǎo)軌為螺桿，第二支撐件沿相對第一導(dǎo)軌運動方向設(shè)置有通孔，第二支撐件通過通孔與第一導(dǎo)軌螺紋連接。

作為優(yōu)選，第一擋件及第二擋件為與第一導(dǎo)軌螺紋連接的螺母。

作為優(yōu)選，垂直于第二支撐件相對第一導(dǎo)軌運動的方向上第二支撐件的兩端連接有可導(dǎo)向第二支撐件沿第一導(dǎo)軌往復(fù)運動的導(dǎo)向件。

作為優(yōu)選，固定盤體外圓周固定連接有可繞豎直方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動件，轉(zhuǎn)動件的另一端鉸接有第三支撐件，轉(zhuǎn)動件連接有可驅(qū)動轉(zhuǎn)動件轉(zhuǎn)動的第二驅(qū)動單元。

作為優(yōu)選，第三支撐件連接有沿豎直方向設(shè)置的第二導(dǎo)軌，第三支撐件連接有可驅(qū)動第三支撐件第二導(dǎo)軌往復(fù)運動的第三驅(qū)動單元。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：

1、本發(fā)明連桿式機械手通過設(shè)置轉(zhuǎn)盤、連桿單元以及第三連桿，能夠?qū)崿F(xiàn)卡爪在固定盤體中部及固定盤體內(nèi)圓周之間的往復(fù)運動，其中，轉(zhuǎn)盤及連桿單元構(gòu)成了四連桿運動機構(gòu)，而第三連桿作為將轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)矩傳遞給連桿單元的傳動部件，即通過驅(qū)動轉(zhuǎn)盤的轉(zhuǎn)動，以帶動四連桿機構(gòu)的運動即可實現(xiàn)對生胎的抓取，并且無需設(shè)置凹槽或軌道等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，因此，本發(fā)明連桿式機械手運動所受摩擦力小，操作及結(jié)構(gòu)簡單，并且工作效率高。

2、本發(fā)明連桿式機械手通過設(shè)置第一固定盤及第二固定盤，以此增大了整體結(jié)構(gòu)的剛度，進而使連桿式機械手不易變形且穩(wěn)定性好，同時，保證了在對生胎抓取過程中的定位精度。

3、本發(fā)明連桿式機械手通過設(shè)置調(diào)行程單元，從而限制了卡爪的運動范圍，進而避免了在運動過程中各運動結(jié)構(gòu)之間發(fā)生干涉，同時，由于調(diào)行程單元的運動僅由第二支撐件及第一導(dǎo)軌實現(xiàn)，因此，本發(fā)明調(diào)行程單元的結(jié)構(gòu)簡單，并且在運動過程中減少了對轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動所帶來的摩擦阻力，進而保證了連桿式機械手較高的工作效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明連桿式機械手的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明連桿式機械手的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明連桿式機械手調(diào)行程單元的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明連桿式機械手升降轉(zhuǎn)動件、第三支撐件及第二導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)示意圖。

以上各圖中：1、固定盤體；2、轉(zhuǎn)盤；3、連桿單元；4、第一連桿；5、第二連桿；6、第一支撐件；7、卡爪；8、第三連桿；9、第一固定盤；10、第一驅(qū)動單元；11、調(diào)行程單元；12、第一導(dǎo)軌；13、第一擋件；14、第二支撐件；15、第二擋件；16、導(dǎo)向件；17、第二固定盤；18、連接件；19、轉(zhuǎn)動件；20、第三支撐件；21、第二導(dǎo)軌；22、第二驅(qū)動單元。

具體實施方式

下面，通過示例性的實施方式對本發(fā)明進行具體描述。然而應(yīng)當理解，在沒有進一步敘述的情況下，一個實施方式中的元件、結(jié)構(gòu)和特征也可以有益地結(jié)合到其他實施方式中。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，術(shù)語“內(nèi)”、“外”、“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖4所示的位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

如圖1和圖2所示，一種連桿式機械手，包括環(huán)形固定盤體1，以及豎直設(shè)置于固定盤體1內(nèi)圓周以內(nèi)的卡爪7，卡爪7的頂部固定連接有第一支撐件6，固定盤體1上設(shè)置有與固定盤體1同軸(例如，固定盤體1沿圓周方向設(shè)置有安裝轉(zhuǎn)盤2于固定盤體1上的限位件，以使轉(zhuǎn)盤2與固定盤體1同軸)的環(huán)形轉(zhuǎn)盤2，固定盤體1上設(shè)置有連桿單元3，連桿單元3為繞固定盤體1軸線圓周陣列的多個，連桿單元3包括兩端分別與第一支撐件6及固定盤體1鉸接的第一連桿4及第二連桿5，轉(zhuǎn)盤2與連桿單元3之間設(shè)置有第三連桿8，第三連桿8的兩端分別與轉(zhuǎn)盤2與連桿單元3鉸接，固定盤體1上設(shè)置有可驅(qū)動轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動的第一驅(qū)動單元10，第一驅(qū)動單元10的固定端與固定盤體1鉸接，固定盤體1的動力輸出端與轉(zhuǎn)盤2鉸接。

本發(fā)明連桿式機械手通過設(shè)置轉(zhuǎn)盤2、連桿單元3以及第三連桿8，能夠?qū)崿F(xiàn)卡爪7在固定盤體中部及固定盤體內(nèi)圓周之間的往復(fù)運動，其中，轉(zhuǎn)盤2及連桿單元3構(gòu)成了四連桿運動機構(gòu)，而第三連桿8作為將轉(zhuǎn)盤2的轉(zhuǎn)矩傳遞給連桿單元3的傳動部件，即通過驅(qū)動轉(zhuǎn)盤2的轉(zhuǎn)動，以帶動四連桿機構(gòu)的運動即可實現(xiàn)對生胎的抓取，并且無需設(shè)置凹槽或軌道等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，因此，本發(fā)明連桿式機械手運動所受摩擦力小，操作及結(jié)構(gòu)簡單，并且工作效率高。

針對上述固定盤體1的結(jié)構(gòu)，可以為：如圖1和圖2所示，固定盤體1包括位于下部的第一固定盤9，位于中部的連接件18，以及位于上部的第二固定盤17，連接件18的兩端分別與第一固定盤9及第二固定盤17固定連接，連桿單元3設(shè)置于固定盤體1的中部，其中，第一連桿4及第二連桿5的兩端分別與第一固定盤9及第一支撐件6鉸接，限位件及轉(zhuǎn)盤2安裝于第一固定盤9的頂部。

本發(fā)明連桿式機械手通過設(shè)置第一固定盤9及第二固定盤17，以此增大了整體結(jié)構(gòu)的剛度，進而使連桿式機械手不易變形且穩(wěn)定性好，同時，保證了在對生胎抓取過程中的定位精度。

另外，上述實施方式中連桿單元3的連接方式還可以為，第一連桿4的兩端分別與第二固定盤17及第一支撐件6鉸接，第二連桿5的兩端分別與第一固定盤9及第一支撐件6鉸接。

優(yōu)選的，第一驅(qū)動單元10可以為液壓缸、氣缸或直線電機其中之一種，其中采用液壓缸能夠使連桿式機械手運行平穩(wěn)無沖擊，穩(wěn)定性強且重復(fù)精度高。

進一步，如圖1至圖3所示，固定盤體1設(shè)置有可限制轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動極限位置的調(diào)行程單元11，調(diào)行程單元11包括一端與固定盤體1鉸接的第一導(dǎo)軌12，以及可沿第一導(dǎo)軌12往復(fù)運動的第二支撐件14，第二支撐件14沿豎直方向的端部與固定盤體1鉸接，第二支撐件14沿相對第一導(dǎo)軌12運動方向的兩邊分別設(shè)置有可限制第二支撐件14相對第一導(dǎo)軌12運動極限位置的第一擋件13及第二擋件15。

本發(fā)明連桿式機械手通過設(shè)置調(diào)行程單元11，從而限制了卡爪7的運動范圍，進而避免了在運動過程中各運動結(jié)構(gòu)之間發(fā)生干涉，同時，由于調(diào)行程單元11的運動僅由第二支撐件14及第一導(dǎo)軌12實現(xiàn)，因此，本發(fā)明調(diào)行程單元11的結(jié)構(gòu)簡單，并且在運動過程中減少了對轉(zhuǎn)盤2轉(zhuǎn)動所帶來的摩擦阻力，進而保證了連桿式機械手較高的工作效率。

優(yōu)選的，第一導(dǎo)軌12為螺桿，第二支撐件14沿相對第一導(dǎo)軌12運動方向設(shè)置有通孔，第二支撐件14通過通孔與第一導(dǎo)軌12螺紋連接。

進一步，第一擋件13及第二擋件15為與第一導(dǎo)軌12螺紋連接的螺母。本發(fā)明通過將第一擋件13及第二擋件15設(shè)置為與第一導(dǎo)軌12螺紋連接，從而實現(xiàn)了對卡爪7運動極限的調(diào)節(jié)，進而提高了連桿式機械手的通用性。

另外，垂直于第二支撐件14相對第一導(dǎo)軌12運動的方向上第二支撐件14的兩端連接有可導(dǎo)向第二支撐件14沿第一導(dǎo)軌12往復(fù)運動的導(dǎo)向件16。本發(fā)明設(shè)置導(dǎo)向件16的作用在于，提高了第二支撐件14運動的穩(wěn)定性。

進一步，如圖4所示，固定盤體1外圓周固定連接有可繞豎直方向轉(zhuǎn)動的轉(zhuǎn)動件19，轉(zhuǎn)動件19的另一端鉸接有第三支撐件20，轉(zhuǎn)動件19連接有可驅(qū)動轉(zhuǎn)動件19轉(zhuǎn)動的第二驅(qū)動單元22。

優(yōu)選的，第二驅(qū)動單元22可以為液壓缸、氣缸或直線電機其中之一種，

進一步參見圖4，第三支撐件20連接有沿豎直方向設(shè)置的第二導(dǎo)軌21，第三支撐件20連接有可驅(qū)動第三支撐件20第二導(dǎo)軌21往復(fù)運動的第三驅(qū)動單元。

優(yōu)選的，第三驅(qū)動單元可以為伺服電機、步進電機或液壓馬達其中之一種，此時，第二導(dǎo)軌21可以為絲杠，第三支撐件20與第二導(dǎo)軌21之間通過絲杠副連接。

另外，本發(fā)明連桿式機械手設(shè)置有可檢測卡爪7位移的位移傳感器。

優(yōu)選的，位移傳感器為非接觸式傳感器。本發(fā)明采用非接觸式位移傳感器，壽命高且便于維護。

為了更好的理解本發(fā)明的上述技術(shù)方案，如圖1至圖4所示，本發(fā)明連桿式機械手的工作過程如下：

對位于存胎位的生胎進行抓取過程：啟動第二驅(qū)動單元22及第三驅(qū)動單元，使卡爪7定位并伸入至生胎中部，此時，啟動第一驅(qū)動單元10，以帶動卡爪7收縮(即向固定盤體1內(nèi)圓周方向運動)，直至卡爪7接觸到生胎為止。

運輸生胎的過程：定位連桿式機械手從存胎位抓取生胎后，啟動第三驅(qū)動單元，并通過卡爪7將生胎提升至一定高度，此時，啟動第二驅(qū)動單元22，以將生胎旋轉(zhuǎn)至輪胎定型硫化機模型中心的上方。

釋放生胎的過程：啟動第三驅(qū)動單元，以使生胎下降至輪胎定型硫化機的下半模上，此時，啟動第一驅(qū)動單元10，以使卡爪7伸出(朝向固定盤體1中部方向運動)，直至可以脫離生胎為止。