[发明专利]一种立式轮胎拆装机器人

说明书

本发明涉及一种立式轮胎拆装机器人，包括：立式框架；相对水平地设置于框架的近中部位置，可绕轴线旋转和/或沿轴线方向伸缩的主轴；通过机械臂活动联结于框架上、用于插入轮胎和轮辋之间、抓取轮胎边沿，且端部为钩形结构的拆装机械手；至少设置有两组，分布于轮胎的前后两侧，用于推压轮胎的前后两侧表面的压轮；至少一组沿相对水平和/或竖直方向运动，用于对轮胎进行限位和/或抱紧的轮胎抱臂；用于实现主轴、拆装机械手、压轮和轮胎抱臂的运动的驱动装置。本发明结构简单、占地面积小、操作方便，可实现轮胎的全自动拆装，且可有效降低操作人员的工作强度和技术要求，提高了拆装轮胎的效率。

技术领域

本发明涉及一种轮胎拆装装置，尤其是涉及一种立式的轮胎拆装机器人，属于轮胎维修机械装置技术领域。

背景技术

众所周知：车辆的车轮由轮辋以及安装在轮辋上的轮胎组成，其中，轮辋的周面上形成两个肩部（第一肩部和第二肩部），用于保持轮胎的胎圈，第一肩部和第二肩部位于轮辋的相对的两个侧向端部，轮辋的近中部位置还形成有环形沟槽，该环形沟槽为凹槽的形式，在轮胎的拆装过程中，暂时容纳轮胎的胎边。

在车轮，尤其是车轮上的轮胎出现问题的时候，需要进行轮胎的维修和更换，因此需要相应的装置来讲轮胎从轮辋上拆除和将轮胎装配回轮辋上，用于该操作的装置通常被称为轮胎拆装机器/设备。

目前，在国内外针对轮胎的拆装机器，大多以卧式为主，为一种具有车轮接收装置的设备，汽车车轮的轮辋可以固定在该车轮接收装置上（通常为竖向设置），所述车轮接收装置在安装或拆卸操作过程中可以通过旋转驱动装置（例如电机）来旋转，轮胎可以使用安装或拆卸工具来装入轮辋或者从轮辋上拆卸下来。

上述卧式轮胎拆装机器，目前均无法实现全自动操作，由于操作人员对轮胎进行拆装的操作空间位于拆装机器主体结构的上部，因此操作人员的操作空间限制比较多，比如，需要一定的拆装机器的占地面积，操作空间具有一定的高度等，增加了实现拆装自动化的难度。尤其是在装胎的过程中，无法自动实现轮胎与轮辋之间装配前的配位，均需要操作人员手动上胎，以及手动辅助使轮胎定位在能装入轮辋上的位置，如专利CN 102049981 B在背景技术中述及的“……,至少在安装操作的初始阶段，轮胎的轴线相对于轮缘（本发明所述的轮辋）的轴线倾斜。在此情形中，胎边 ( 或者，两个胎边中的一个胎边)的第一部分由安装 / 拆除工具保持在轮缘的外侧，而相同胎边的第二部分 ( 与第一胎边在直径方向相对的部分 ) 位于轮缘沟道内侧，使轮胎能沿垂直于轮缘轴线的方向、朝安装 / 拆除工具运动”，以上要求无形中增加了操作人员具的技术难度，且无法实现自动定位安装。

在脱胎的过程中，轮胎从轮辋上脱出后，需要向上将轮胎顶出，显然还进一步需要克服轮胎自身的重力阻碍，这也进一步加大了脱胎的难度，需要顶出机构作用到更大的力到轮胎上。

而我们知道，当将轮胎安装到轮辋上时，胎边经受常常致使轮胎损伤的机械应变。这是由于胎边经受径向应变 ( 压缩胎边 )、轴向应变 ( 提升胎边 ) 以及切向应变 ( 由于摩擦分力而拉拽胎边 )。如果胎边上的所有这些类型的机械应变超过一定临界值 ( 由轮胎制造协会和汽车制造商来指定 )，则它们会造成严重的轮胎损伤。

虽然专利CN 102049981 B公开了一种将轮胎安装到相应轮缘及从轮缘拆除轮胎的设备及方法，主要解决轮胎的胎边在机械应力的作用下可有效防止损伤的问题，但只是在控制程序上进行了改进，即只是通过设置传感器检测胎边的机械应变，从而实时控制拆装工具的运动行程或运动状态，以此来避免对轮胎的胎边的损伤，并未从机械应力产生的角度来解决上述问题。

因此，无论在占地面积、操作空间、拆装自动化程度、以及重力方向不同而引起的拆装难易程度上，目前卧式拆装机器均具有工作效率低、对操作人员技术要求高等问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明主要提供一种用于组装和/或拆卸车轮的轮胎的新设备，该设备允许立式拆装，且可实现自动拆装。