[发明专利]车轮自动解垛机

说明书

技术领域

本发明属于物流运输技术领域，具体涉及一种将成垛的车轮一块块地落到输送辊道上的车轮自动解垛机。

背景技术

车轮堆垛和解垛是车轮生产线上的重要物流环节之一，车轮的堆垛可以采用行车、自动堆垛机、自动化机械手、叉车等进行，将成垛的车轮用行车运送到下一生产线上时，一般采用行车和悬臂吊上料，如在车轮加工生产线上，用桥式起重机将车轮垛运到该生产线首端，用固定悬臂吊将车轮一个个地吊到输送辊道上，再由输送辊道将车轮送到各个加工点，这种解垛方式解垛效率低，每一个固定悬臂吊需要一个人操作，人工成本高。目前国内车轮生产线上没有车轮自动解垛机。

发明内容

为了将成垛的车轮一个个地自动落到输送辊道上，本发明提出一种车轮自动解垛机，替代固定悬臂吊，提高生产效率，降低人工成本。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：解垛机由支承爪进退装置、凸轮顶杆升降装置、输送辊道及机架四部分组成(图1)。支承爪进退装置安装在工作台上，工作台在输送辊道上方，凸轮顶杆升降装置安装在输送辊道的下方，凸轮顶杆位于输送辊道的解垛机正下方的两个辊子中间，凸轮顶杆可以从这两个辊子之间上下升降，支承爪进退装置和凸轮顶杆升降装置由一台三合一减速电机(即集电动机、减速器和制动器于一体)驱动，与输送辊道的动作实现联动。车轮垛由行车吊落到四个均布的支承爪上后，以柱状凸轮旋转实现凸轮顶杆上下的直线运动，四个支承爪通过与柱状凸轮相连的不完全齿轮、齿轮系带动丝杆副实现同步进退运动，柱状凸轮旋转一周解落下一个车轮到输送辊道上，再经输送辊道将车轮输送到各个工作点。

支承爪进退装置由四组支承爪及其传动机构组成(图2)。四组支承爪均布于工作台上，其中心与解垛机中心及车轮中心重合，支承爪与螺母固定连接，由丝杠驱动，支承爪与滑枕之间是燕尾滑动副，滑枕固定在工作台上。丝杠的运动由减速电机通过与柱状凸轮相连的不完全齿轮、圆柱齿轮系、锥齿轮系驱动。四组支承爪所对应的丝杠副中有一组螺纹是左旋的，其余三组是右旋的，保证四个支承爪沿径向实现同步进退。

凸轮顶杆升降装置由三合一减速电机、柱状凸轮、回转支承、凸轮顶杆、顶杆导座组成。三合一减速电机、顶杆导座、回转支承安装在机架上，柱状凸轮安装在回转支承上，凸轮顶杆穿过顶杆导座。在凸轮顶杆与凸轮接触的头部安装有滚轮，凸轮顶杆滚轮凸缘卡在柱状凸轮顶部工作面宽度上。凸轮顶杆中心与解垛机中心及车轮中心重合。柱状凸轮做匀速圆周运动，通过凸轮机构将回转运动转换为凸轮顶杆的上下往复移动，柱状凸轮旋转一周完成一次凸轮顶杆的升降。

驱动支承爪丝杠正反转的两个不完全齿轮心轴与柱状凸轮心轴同轴且为刚性连接(图3)，三者一起旋转。下层的不完全齿轮与过桥齿轮及双联齿轮中的下齿轮在同一水平面内，三者中心在一条直线上，上层的不完全齿轮与双联齿轮中的上齿轮在同一水平面内，两个不完全齿轮与双联齿轮的总中心距相等，即满足式(1)，保证在柱状凸轮旋转过程中，使两个不完全齿轮按照丝杠螺母的进退需要与齿轮系正常啮合。

2Z₃+Z₁+Z₅＝Z₂+Z₄                        (1)

式中：Z₁、Z₂分别为不完全齿轮对应的整圆齿轮齿数。

过桥齿轮的作用是，在两个不完全齿轮与柱状凸轮一起沿着一个方向旋转时，一个不完全齿轮带动丝杠螺母进，一个不完全齿轮通过过桥齿轮改变转向使丝杠螺母后退。对应于支承爪进退的三合一减速电机经不完全齿轮、圆柱齿轮系、锥齿轮系到丝杠进退运动的传动比相等(图1、2、3)，即满足式(2)，两个不完全齿轮齿数不等，但圆心角相等，均为60°，丝杠螺母的进退量相等，即满足L₁＝L₂，L₁、L₂由式(3)(4)计算。