组装流水线自动测量轮胎尺寸及分拣装置

技术领域

本发明涉及轮胎分拣的技术领域，尤其涉及组装流水线自动测量轮胎尺寸及分拣装置。

背景技术

轮胎是保证汽车通过性以及平顺性的重要部件之一，在同一辆汽车中，多个轮胎的充气外直径公差范围在±12mm之间为正常，如果公差范围大于±12mm，则会使得的平衡性能大大降低。但是轮胎在组装以及打气过程中，会存在一定的波动因素，使得轮胎的充气外直径公差大于±12mm，甚至会达到±20mm，这时候就需要对充气后的轮胎进行充气外直径的测量以及分拣，保证同一批次的轮胎具有相同的充气外直径公差范围，保证轮胎装配后汽车的平衡性得到保障。

现有的轮胎在组装和充气之后，需要通过人工拿着尺子对轮胎的充气外直径进行测量，然后根据测量结果将轮胎进行分批次摆放。但是人工手动测量和分拣的方式存在整体效率较低的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高轮胎的测量以及分拣效率的组装流水线自动测量轮胎尺寸及分拣装置。

本发明的技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种组装流水线自动测量轮胎尺寸及分拣装置，包括用于输送轮胎的输送设备，所述输送设备上设置有用于对轮胎进行尺寸测量的测量组件，测量组件包括位于输送设备一侧的定板以及与定板正对的动板，输送设备上固定设置有带动动板靠近或远离定板的驱动缸，动板朝向定板的一侧表面固定设置有用于测量动板与定板之间距离的测距传感器，输送设备的末端位置处设置有用于对不同轮胎尺寸进行分拣的分拣组件。

通过上述技术方案，轮胎组装完成并且充气之后，被传送至测量组件所在的位置，操作人员将轮胎移动至定板和动板之间，然后驱动缸带动动板水平朝向定板移动，轮胎的外周面分别与顶板以及动板抵接，此时测距传感器能够检测出动板和定板之间的距离，即为轮胎的充气外直径，测量完毕后轮胎继续向前输送，然后分拣组件再根据检测的数据进行分类，相较于现有技术中人工手动测量和分拣，本发明具有更好的测量精度以及更高的测量、分拣效率。

本发明进一步设置为：所述驱动缸上连接有用于监测驱动缸的内压力的压力表，测量轮胎外径时定板以及外板与轮胎外径抵接且压力表读数为一个预设的定值。

通过上述技术方案，驱动缸带动动板运动并与轮胎的外周面抵接时，由于轮胎充气后具有一定的弹性，此时动板与轮胎抵接时容易将轮胎压变形，从而使得轮胎的充气外直径测量时受到影响，测量误差较大，设置压力表后，在正式启用测量之前，通过压力表对驱动缸进行校准，具体操作为：提前将一个轮胎置于动板和定板之间，然后驱动缸带动动板靠近定板，并且动板和定板分别与轮胎相对的表面抵接，将此时压力表的读数设置为成气缸的活塞杆停止伸出的定值，因此每次测量轮胎外径时，只要压力表的读数达到预设值时，驱动缸的活塞杆就停止运动，此时测距传感器测出的动板和定板之间的距离即为轮胎的充气外直径，由于压力表的读数始终是个定值，因此对每个轮胎进行测量时，轮胎的变形量一致，消除了轮胎的弹性变形引起的误差，从而使得轮胎分拣时更加精确。

本发明进一步设置为：所述分拣组件包括运行方向与输送设备的输送方向相同的分拣传送带，分拣传送带的一侧设置有沿着分拣传送带的传送方向并列的多个分拣气缸，多个分拣气缸的活塞杆位于分拣传送带的上表面且与分拣传送带的输送方向垂直，分拣气缸的活塞杆的端部固定连接有分拣推板，分拣推板上固定设置有用于检测轮胎位置的限位开关，多个限位开关以及测距传感器耦接于同一控制器的输入端，多个分拣气缸耦接于控制器的输出端，控制器接收限位开关的位置信号以及测距传感器输入的尺寸信号，控制器内预设有多组尺寸数值范围，每组尺寸数值范围对应控制一组分拣气缸运动，当轮胎的尺寸数值范围与对应分拣气缸的运动数值范围一致且轮胎传送至对应的限位开关所在位置时，控制器控制分拣气缸运动以实现轮胎的分拣。

通过上述技术方案，轮胎在测量之后，从传输设备被输送至分拣传送带上，测距传感器将测得轮胎的直径数据信号传递给控制器，控制器通过将测得的轮胎的直径数据与预设于控制器内的多组数据范围进行比对，以判断控制器该控制哪个分拣气缸运动，当轮胎输送至对应数据范围的分拣气缸的正前方时，限位开关将轮胎的位置信号传递给控制器，此时控制器同时接收到轮胎的尺寸数据信号以及限位开关的位置信号，因此控制器控制正对轮胎的分拣气缸运动，从而使得在同一尺寸数值范围内的轮胎能够被分拣到一起，大大提高了轮胎尺寸的分拣质量以及分拣准确性。

本发明进一步设置为：所述输送设备包括输送架以及转动设置于输送架上的多根输送辊，多根输送辊相互平行，动板的底部开设有与输送辊相适配的半圆槽。

通过上述技术方案，轮胎在多根输送辊上水平滑动，当轮胎到达定板和动板之间时，驱动缸带动动板运动，动板运动时，由于半圆槽与输送辊相适配，因此使得动板能够顺着输送辊的长度方向滑动，提高了输送辊的滑动顺畅性，并且输送辊能够顺利转动以进行输送轮胎，轮胎的输送以及充气外直径测量相互独立、互不干扰，提高了轮胎的直径测量的可靠性。

本发明进一步设置为：所述半圆槽设置有两组，且两组半圆槽卡设于两个相邻的输送辊。

通过上述技术方案，两个半圆槽的设置使得动板与输送辊的相对滑动更顺畅，动板在滑动的过程中，由于两个输送辊的限制，不会发生偏折，因此提高了动板抵接在轮胎外表面的位置的确定性，从而提高了轮胎的尺寸测量精度。

本发明进一步设置为：所述输送架上固定设置有引导杆，引导杆平行于输送辊，动板与引导杆滑动配合。

通过上述技术方案，引导棍的设置使得动板的滑动更加顺畅，动板在参与轮胎尺寸测量时稳定性更高，进一步提高了轮胎充气外直径的测量可靠性和准确性。

本发明进一步设置为：所述引导杆的顶端高度不高于输送辊的最高点高度。

通过上述技术方案，引导杆的顶端高度不高于输送辊的最高点高度，因此引导杆在对动板的水平移动起到引导和限位作用的同时，也不会对轮胎的正常输送造成干涉，提高了轮胎在输送辊上的输送顺畅性。

本发明进一步设置为：所述引导杆设置有两组，两组引导杆位于两组半圆槽相互背离的两侧。

通过上述技术方案，两组引导杆的设置对于动板的滑动引导效果更强，两组引导杆分设于两组半圆槽的两侧，因此动板在水平移动时受力更加均匀，移动也更顺畅，从而间接提高了动板参与轮胎充气外直径测量时的准确性。

本发明进一步设置为：所述输送架的一侧设置有用于读出轮胎充气外直径数值的显示器。

通过上述技术方案，测距传感器测量出动板以及定板之间的距离，即为轮胎的充气外直径，将测量的数据显示在显示器上，能够让操作者更直观地了解到轮胎的测量结果，使得操作者能够对每一批次的轮胎的质量和尺寸范围有更直接的判断。

本发明进一步设置为：所述输送架相对显示器的一侧设置有启动驱动缸的启动开关。

通过上述技术方案，轮胎输送至动板和定板之间后，操作者用手将轮胎拉动至与定板抵接，然后拨动启动开关，使得驱动缸开始运动，驱动缸带动动板靠近定板以完成轮胎的充气外直径进行测量，由于启动开关设置于正对显示器的一侧，因此操作者在打开启动开关时检测的数据结果能够直接地被操作者看见。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1、通过在输送设备上设置对轮胎的充气外直径测量的测量组件，以及在输送设备的末端设置对不同尺寸范围的轮胎进行分拣的分拣设备，使得轮胎在组装充气完毕后能够迅速归类放置，大大提高了轮胎的测量以及分拣效率；

2、通过设置监测驱动缸的压力值的压力表，并且在正式测量之前通过压力表对驱动缸的压力进行调整，使得每次测量时对轮胎的压力为一个定值，从而消除了轮胎测量过程中由于弹性变形产生的误差，提高了轮胎的测量精度，进而使得轮胎分拣的准确性更高；

3、通过设置用于显示轮胎测量数值的显示屏，使得轮胎的测量结果更加直观；

4、通过在动板的底部设置与输送辊的周向面相配合的半圆槽，并且设置用于引导动板滑动的引导杆，使得动板的移动更顺畅，对于轮胎的充气外直径进行测量时准确性进一步得到保障。

附图说明

图1为本实施例的结构示意图；

图2为本实施例中输送设备的结构示意图；

图3为本实施例中旨在强调压力表的结构示意图；

图4为动板的结构示意图；

图5为分拣组件的结构示意图；

图6为分拣动作触发的逻辑示意图。

附图标记：1、输送设备；11、输送架；12、输送辊；2、测量组件；21、定板；22、动板；221、测距传感器；222、半圆槽；223、边槽；23、驱动缸；231、压力表；3、引导杆；4、显示屏；5、启动开关；6、分拣组件；61、分拣传送带；611、下料板；62、分拣气缸；621、分拣推板；622、限位开关；7、控制器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

一种组装流水线自动测量轮胎尺寸及分拣装置，如图1所示，包括用于输送组装完毕和打完气的轮胎的输送设备1，输送设备1上设置有用于对轮胎尺寸进行测量的测量组件2，输送设备1的末端设置有用于对不同尺寸范围的轮胎进行分拣的分拣组件6。

如图2所示，输送设备1包括输送架11和输送辊12，输送辊12设置多根，且多根输送辊12相互平行并与输送架11转动连接，输送辊12可以作为主动件，也可以作为从动件，作为主动件时，输送架11上固定设置有带动输送辊12转动的驱动件，本实施例中优选为将输送辊12作为从动件，轮胎在输送辊12上彼此相邻，轮胎充气后通过人工手动推动轮胎进行输送或者通过设置的驱动件对轮胎进行输送。

如图2所示，测量组件2包括定板21、动板22以及驱动缸23，其中，定板21位于输送架11的一侧位置处，并与输送架11固定轮连接，驱动缸23位于定板21的正对面，驱动缸23的活塞杆水平指向定板21，动板22与驱动缸23的活塞杆的端部固定连接，且动板22和定板21平行正对，动板22上固定设置有测距传感器221，测距传感器221能够检测动板22和定板21之间的距离。本实施例中，测距传感器221优选为激光测距传感器221，输送架11在驱动缸23的正上方固定设置有与激光测距传感器221耦接的显示屏4，从而将测得的数值显示在显示屏4上，输送架11正对显示屏4的一侧固定设置有用于控制驱动缸23启闭的启动开关5。

轮胎顺着输送设备1输送至动板22和定板21之间时，操作人员将轮胎拉至与定板21的表面抵接，然后打开启动开关5，驱动缸23带动活塞杆伸出，进而带动动板22也压在轮胎的周向表面，当动板22与轮胎表面抵接时，测距传感器221检测出动板22和定板21之间的距离，即为轮胎的充气外直径，检测结果显示在显示屏4上，便于操作人员观看。

结合图2和图4，输送架11上固定设置有两根引导杆3，引导杆3与输送辊12平行，且两根引导杆3之间设置有两个输送辊12，引导杆3穿过动板22并与动板22滑动连接，使得动板22在滑动时得到很好的引导，提高动板22的滑动顺畅性。动板22的底部开设有两个半圆槽222，两个半圆槽222位于两根引导杆3之间，且半圆槽222卡在输送辊12的上方，输送辊12能够在半圆槽222内转动，并且半圆槽222与输送辊12的配合也能够使得动板22的水平移动进一步被限制，提高了动板22的水平移动顺畅性。动板22的两端底部位置处开设有与对应输送辊12相适配的边槽223，从而降低动板22与输送辊12的干涉。

如图3所示，驱动缸23连接有用于监测驱动缸23内部压力的压力表231，在进行轮胎尺寸测量之前，需要通过压力表231的数值对驱动缸23的轮胎行程进行校准，具体为：令轮胎的周向表面与定板21以及动板22抵接，设置此时的压力表231数值为预设值，确保后续测量轮胎直径时，每次压力表231到达此压力数值时驱动缸23停止继续伸出，从而使得每次测量时轮胎的变形一致，消除了轮胎的弹性变形导致的测量误差较大的问题，进而提高了轮胎的测量精度以及分拣的准确度。

如图5所示，分拣组件6包括分拣传送带61以及分拣气缸62，其中，分拣传送带61设置于输送架11的输送末端，分拣气缸62设置有多组，且位于与驱动缸23同侧的位置处，多组分拣气缸62沿着分拣传送带61的传送方向并排设置，且分拣气缸62的活塞杆垂直于分拣传送带61的传送方向，每个分拣气缸62对应一组直径尺寸范围的轮胎，本实施例中，分拣气缸62设置有三组，沿着传送带的传送方向，其分拣尺寸范围分别为300mm-305mm，306mm-310mm，311mm-315mm，分拣气缸62的活塞杆端部固定连接有分拣推板621，分拣推板621上固定设置有用于感应轮胎位置的限位开关622。

结合图1和图6，测距传感器221以及多个限位开关622耦接于同一个控制器7，控制器7的输出端与多个分拣气缸62耦接，控制器7接收测距传感器221的尺寸信号以及限位开关622的位置信号，当两个信号同时满足时，控制器7才会控制对应的分拣气缸62运动，具体地，以最靠近输送架11一侧的分拣气缸62为例，其启动的要求为:条件A、测距传感器221检测的尺寸在300mm-305mm范围内；条件B、此分拣气缸62对应的限位开关622能检测到轮胎，两个条件同时满足后，控制器7才控制分拣气缸62的活塞杆伸出，从而将对应尺寸范围的轮胎推离传送带，以此类推，从而实现不同尺寸范围的轮胎分拣工作。在实现方案中，条件A和条件B形成与门电路，对应的分拣气缸62耦接于与门电路的输出端。

每组分拣气缸62的正对面设置有与分拣传送带61的机架固定连接的下料板611，下料板611向着背离分拣传送带61的方向倾斜向下设置，从而使得被推离分拣传送带61的轮胎能够顺利分类。

本实施例的实施原理为：轮胎在组装以及打气之后，输送至动板22和定板21之间，操作人员将轮胎拉至周向表面与定板21抵接，接着启动驱动缸23，驱动缸23带动动板22移动，使得动板22也与轮胎的周向面抵接，测距传感器221测出轮胎的充气外直径并显示在显示屏4中，以便于操作人员观看，测量过程中，由于压力表231的数值提前调整为一个定值，因此每次轮胎被压缩变形量相同，因此消除了轮胎弹性变形带来的误差，测量后的轮胎被传送至分拣传送带61上，对应这个轮胎的尺寸范围的分拣气缸62做好准备，当该分拣气缸62的限位开关622检测到轮胎，则控制器7控制该分拣气缸62的活塞杆伸出，推动轮胎离开分拣传送带61，完成分拣操作。综上所述，本发明的轮胎测量精度更高、分拣时尺寸范围的归类更合适，误差更小，因此同一批次的轮胎装在同一辆车上时，车子的平衡性也更高。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。