車輪裝配機械手及車輪裝配方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于汽車制造技術領域，具體地說，本發明涉及一種車輪裝配機械手及車輪裝配方法。
【背景技術】
[0002]車輪是汽車零部件中關鍵零部件之一，屬于大型零部件，過去車輪裝配大多依靠人工搬運，從線邊零部件區到裝配整車上的過程基本上都是依靠工人手工完成。在實際生產中，單憑人力搬運裝配，體力消耗較大，隨著汽車工業高速發展，生產線節拍越來越快，單純依賴人工搬運，很難適應生產線節拍的快速提升；另隨著長時間體力消耗，員工動作變形，很容易造成車輪輪輞金屬部分與汽車外表面及油漆的磕碰劃傷等質量缺陷，導致生產效率低下，裝配一致性得不到保障。這種生產方式最終影響工作效率及整車外觀質量，進而影響車輛美觀及顧客滿意度，車輪的裝配質量與生產效率影響客戶利益及節拍效率，因此設計一種機構降低操作者體力消耗并提升裝配效率是需要解決的問題。
【發明內容】
[0003]本發明旨在至少解決現有技術中存在的技術問題之一。為此，本發明提供一種車輪裝配機械手及車輪裝配方法，目的是提高車輪裝配到整車上的裝配效率。
[0004]為了解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案是:車輪裝配機械手，包括:
[0005]吊掛裝置；
[0006]基座，其設置于吊掛裝置上，且可相對于吊掛裝置調節位置；以及
[0007]抓取裝置，其設置于基座上，且用于執行抓取與釋放動作。
[0008]所述抓取裝置包括設置于所述基座上的固定抓手和與固定抓手相配合且可相對于固定抓手調節位置的活動抓手。
[0009]所述固定抓手和所述活動抓手均至少設置一個。
[0010]所述抓取裝置還包括設置于所述基座上且與所述活動抓手連接的驅動機構，驅動機構用于對活動抓手提供使其擺動的驅動力。
[0011]所述驅動機構包括與所述基座連接的驅動器以及與驅動器和所述活動抓手連接的擺臂。
[0012]所述基座包括與所述吊掛裝置連接的底板，所述抓取裝置設置于底板上。
[0013]所述基座還包括設置于底板上的操作扶手，所述吊掛裝置與操作扶手位于底板同一側。
[0014]所述吊掛裝置包括吊具連接臂和與吊具連接臂轉動連接的位置調節機構，所述基座與位置調節機構連接。
[0015]所述位置調節機構包括與所述基座轉動連接的兩個調整臂和與兩個調整臂轉動連接的調整框，所述吊具連接臂插入調整框中且與調整框轉動連接。
[0016]本發明還提供了一種車輪裝配方法，采用上述車輪裝配機械手，包括如下步驟:
[0017](I)將車輪裝配機械手移動至車輪存放位置處，由抓取裝置抓取車輪；
[0018](2)車輪裝配機械手將抓取的車輪搬運至車輪安裝位置處；
[0019](3)抓取裝置釋放車輪，完成裝配。
[0020]本發明的車輪裝配機械手，利用作用力與反作用力原理，結合車輪結構，實現自定心夾持，提高車輪裝配效率，降低勞動強度，消除安全隱患及其它質量缺陷產生的成本浪費，可廣泛應用各款車型車輪，結構緊湊、操作方便、拆卸速度快、符合實際操作要求，制造成本低，不容易損壞，使用壽命長。
【附圖說明】
[0021 ]圖1為本發明車輪裝配機械手的結構示意圖；
[0022]圖2為本發明車輪裝配機械手的主視圖；
[0023]圖3為本發明車輪裝配機械手的側視圖；
[0024]圖4為本發明車輪裝配機械手的俯視圖；
[0025]圖5為抓取裝置處于執行釋放動作時的狀態示意圖；
[0026]圖6為抓取裝置處于執行抓取動作時的狀態示意圖；
[0027]上述圖中的標記均為:1、吊具連接臂;2、底板;21、避讓孔;3、活動抓手;31、第一夾桿;32、第一護套;4、固定抓手;41、第二夾桿;42、第二護套;5、驅動器;6、擺臂;7、連接板;8、調整臂;9、操作扶手;10、車輪。
【具體實施方式】
[0028]下面對照附圖，通過對實施例的描述，對本發明的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，目的是幫助本領域的技術人員對本發明的構思、技術方案有更完整、準確和深入的理解，并有助于其實施。
[0029]如圖1至圖4所示，本發明提供了一種車輪裝配機械手，包括吊掛裝置、基座和抓取裝置；基座是設置于吊掛裝置上，且可相對于吊掛裝置調節位置;抓取裝置是設置于基座上，且用于執行抓取與釋放動作。
[0030]具體地說，如圖1至圖4所示，基座包括與吊掛裝置連接的底板2，抓取裝置設置于底板2上。作為優選的，底板2為厚度較小的平板，底板2的中心處具有一個避讓孔21，該避讓孔21為沿底板2厚度方向貫穿設置的圓形通孔。避讓孔21的直徑小于車輪的外直徑，在機械手抓取車輪后，抓取裝置夾緊車輪并使車輪緊靠底板2并處于底板2—側，吊掛裝置位于底板2的另一側，此時避讓孔21并與車輪的輪輞中心部位位置對齊，而且車輪輪輞中心部位處的螺栓孔處于避讓孔21的區域內，這樣在車輪裝配到車輛上安裝位置處時，對應車輛輪轂上的車輪螺栓也會穿過車輪輪輞上的螺栓孔并插入避讓孔21中，進而方便將螺母擰緊到車輪螺栓上，使車輪得以固定。
[0031 ]如圖1至圖4所述，作為優選的，基座還包括設置于底板2上的操作扶手9，吊掛裝置與操作扶手9位于底板2同一側。操作扶手9具有一定的長度，作為優選的，操作扶手9為L形結構，操作扶手9的端部與底板2為垂直連接，并朝向底板2的外側伸出。操作扶手9至少設置一個，在裝配車輪過程中，通過操作扶手9可以控制基座進行位置調整，便于將車輪移動至安裝位置處。在本實施例中，操作扶手9在靠近底板2的端部位置處設置兩個，兩個操作扶手9處于同一直線上，且兩個操作扶手9間隔一定距離，便于員工雙手進行操作。
[0032]如圖1至圖4所示，吊掛裝置包括吊具連接臂I和與吊具連接臂I轉動連接的位置調節機構，吊具連接臂I是用于連接吊具或機械起重裝置，基座與位置調節機構連接。位置調節機構可變形，通過位置調節機構的變形，可以實現基座相對位置的調節，實現車輪的快速抓取和裝配。作為優選的，該位置調節機構包括與基座轉動連接的兩個調整臂8和與兩個調整臂8轉動連接的一個調整框，吊具連接臂I插入調整框中且與調整框轉動連接。調整框是由兩個相對設置的連接板7連接而成，連接板7為與底板2相平行的平板，兩個連接板7通過螺栓連接成一體結構，形成內部中空的調整框。調整臂8為長條形結構，兩個調整臂8的一端與底板2轉動連接，另一端插入調整框中，且通過螺栓與兩個連接板7轉動連接。兩個調整臂8的長度相等，位置調節機構與底板2連接，形成平行四連桿機構，使底板2可以相對于調整框進行平動。位置調節機構位于兩個操作扶手9的同一側，且兩個調整臂8的端部旋轉中心線處于與兩個操作扶手9所處的同一直線相平行且與底板2側平面相垂直的同一平面內。兩個調節臂的端部靠近一個操作扶手9，底板2上的避讓孔21并處于兩個調整臂8之間。
[0033]如圖1所示，作為優選的，吊具連接臂I為U型結構，吊具連接臂I的一端通過螺栓與吊具或機械起重裝置相連，另一端插入兩個連接板7之間且通過連接銷與兩個連接板7相連，連接板7可以繞連接銷的軸心旋轉，這樣也可以實現基座及其上的抓取裝置進行位置調節，且該連接銷的軸線與調整臂8的端部與底板2和調整框的連接點的軸線相平行。
[0034]如圖1至圖4所示，抓取裝置包括設置于基座上的固定抓手4和與固定抓手4相配合且可相對于固定抓手4調節位置的活動抓手3，固定抓手4和活動抓手3均至少設置一個。抓取裝置通過固定抓手4和活動抓手3的相配合，實現對車輪的抓取與釋放。而且活動抓手3相對于固定抓手4為可移動的，在抓取車輪前，如圖5所示，活動抓手3與固定抓手4之間的距離最大，以形成較大的可容納車輪的空間；如圖6所示，當機械手移動使固定抓手4和活動抓手3移動到位后，活動抓手3移動直至固定抓手4和活動抓手3均與車輪外圓面接觸，此時活動抓手3與固定抓手4共同夾緊車輪，實現對車輪的抓取。
[0035]在本實施例中，如圖1至圖4所示，固定抓手4設置兩個，活動抓手3設置一個，且兩個固定抓手4與活動抓手3呈三點分布。兩個固定抓手4并大致處于同一直線上，且該直線與兩個操作扶手9所處的同一直線和連接板7的長