本发明涉及汽车轮胎装配工具领域，尤其涉及一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂。
背景技术：
汽车装配线轮胎助力机械手是解决汽车轮胎装配繁重体力劳动的半自动化设备，现有的结构例如公开号为cn200974439的中国实用新型专利中公开的可旋转自对中汽车轮胎夹具，为汽车装配线上轮胎安装助力机械手的轮胎夹紧夹具，夹具安装板分别与左连杆、右连杆铰接，该左连杆、右连杆另两端分别与夹板铰接，连杆一端与左连杆铰接、另一端与中间连杆铰接，中间连杆与左连杆、右连杆平行，在夹板内部有两个转动限位调整块，三个夹紧气缸分别均布在夹具安装板上，三个活动夹爪分别均布在夹具安装上并与其转动连接，三个气缸分别与三个活动夹爪铰接，两个操作把手分别与夹具安装板固定连接。优点在于结构新颖，轮胎夹紧后自动对中，方便后续工作。操作自如。适用于不同直径的轮胎，方便安装轮眉。
现有的汽车装配线轮胎助力机械手即汽车轮胎夹取装置存在无法进行多角度调节，仅仅只能实现单方向的移动，在使用中受到一定的局限性；在转移途中无法很好地将轮胎牢牢夹紧，时常会出现轮胎掉落，不仅不便于轮胎的装配还影响装配精度，从而降低装配效率，并且上述轮胎夹具通过多个气缸，成本较大。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决上述现有汽车轮胎夹取装置存在的问题，提供一种便于实现多角度调节，方便操作员操作，便于将轮胎夹紧防止松动或脱落，提升装配效率和装配质量并且成本低的用于轮胎夹取安装的机器人手臂。
为本发明之目的，采用以下技术方案予以实现：一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂，包括支撑杆、旋转驱动气缸、轮胎夹紧组件和手柄转向组件，所述的支撑杆底部设置有旋转轴，所述的旋转驱动气缸通过气缸连接板设置在支撑杆上，旋转驱动气缸的移动部通过旋转连接板与旋转轴的一端铰接；通过旋转驱动气缸带动旋转轴进行前后旋转，手柄转向组件包括手柄连接杆和手柄转向驱动模块，手柄连接杆的一端与旋转轴的另一端固定连接，手柄连接杆的另一端与手柄转向驱动模块相配合，所述的轮胎夹紧组件包括轮胎夹紧固定架、轮胎夹紧驱动模块和多根夹紧杆；所述的轮胎夹紧固定架的前部与手柄转向驱动模块连接，通过手柄转向驱动模块带动轮胎夹紧固定架实现水平旋转，所述的轮胎夹紧驱动模块设置在轮胎夹紧固定架的前部，所述的多根夹紧杆周向规则铰接在轮胎夹紧固定架的外侧，且轮胎夹紧驱动模块与夹紧杆相配合实现转动，从而实现将轮胎夹紧和松开。
作为优选，所述的旋转连接板的截面呈l型，旋转连接板的前端与旋转驱动气缸的底部连接，旋转连接板的后端与旋转轴的左端连接。
作为优选，所述的手柄连接杆截面呈u型，且手柄连接杆的左侧杆高于右侧杆，手柄连接杆的左侧杆与旋转轴的右端固定连接，手柄连接杆的右侧杆与手柄转向驱动模块相配合。
作为优选，所述的手柄转向驱动模块包括转向固定架、横向铰接杆，纵向铰接杆；转向固定架通过左右两侧的连接杆与轮胎夹紧固定架前部两侧连接，手柄连接杆的右侧杆顶部与转向固定架中部上侧铰接，所述的横向铰接杆的右端与手柄连接杆的右侧杆的上部铰接，横向铰接杆的左端与纵向铰接杆的下端铰接，且横向铰接杆和纵向铰接杆的铰接点位于转向固定架的左部，纵向铰接杆的上端与转向固定架左侧的连接杆下段铰接。
作为优选，所述的两侧的连接杆上均设置有操控手柄，所述的两根操控手柄上分别设置有操控按钮。
作为优选，所述的轮胎夹紧固定架截面呈中空的环形状，所述的多根夹紧杆的数量为三根，且三根夹紧杆呈正三角形的三个点排列，每根夹紧杆上均设置有夹紧螺纹。
作为优选，所述的轮胎夹紧驱动模块包括夹紧驱动气缸和夹紧弧形连接板、第一夹紧杆铰接板、第二夹紧杆铰接板和第三夹紧杆铰接板；所述的夹紧驱动气缸横向设置在轮胎夹紧固定架的前部上侧，夹紧驱动气缸的移动端与第一夹紧杆铰接板的内端铰接，第一夹紧杆铰接板的中部与轮胎夹紧固定架铰接，第一夹紧杆铰接板的外部与一根夹紧杆铰接，所述的夹紧弧形连接板的首端、中端和尾端均设置有u型配合槽，所述的首端的u型配合槽与第一夹紧杆铰接板下部的第一铰接轴配合，所述的另外两个夹紧杆与第二夹紧杆铰接板和第三夹紧杆铰接板通过相同的方式进行铰接，且第二夹紧杆铰接板内端的第二铰接轴和第三夹紧杆铰接板内端的第三铰接轴分别位于中端和尾端的u型配合槽内。
作为优选，所述的夹紧弧形连接板上设置有规则排列的滑动槽，所述的滑动槽内且设置在轮胎夹紧固定架均设置有联动导轮。
作为优选，所述的支撑杆上设置有辅助手柄，所述的手柄连接杆的中部下侧设置有摩托手柄。
一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂的使用方法，通过控制手柄转向组件中手柄连接杆带动横向铰接杆进行铰接转动，使横向铰接杆带动纵向铰接杆进行水平铰接转动，从而使轮胎夹紧组件水平旋转至夹取轮胎合适的位置，通过操控按钮控制旋转驱动气缸带动旋转轴进行前后旋转，从而带动轮胎夹紧组件前后旋转至夹取轮胎合适的位置，通过操控按钮带动夹紧驱动气缸进行横向移动，从而通过第一夹紧杆铰接板的内部和夹紧弧形连接板上首部的u型配合槽进行旋转，通过夹紧弧形连接板与第二夹紧杆铰接板和第三夹紧杆铰接板相配合，使另外两根夹紧杆与顶部的夹紧杆朝同一方向进行旋转，从而使三根夹紧杆将轮胎的三个点牢牢夹紧，进而将轮胎抓取移动至装配处进行装配。
采用上述技术方案的一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂，通过旋转驱动气缸和手柄转向组件便于进行前后角度旋转和水平角度旋转，从而便于工人更好的将轮胎进行抓取，提升装配效率和装配质量，通过夹紧驱动气缸和夹紧弧形连接板相配合，便于提升夹紧杆的同时进行转动，提升同步性并且便于将轮胎夹紧，提升装配过程中的稳定性和牢固性，同时节省气缸数量，节约成本；通过多个联动导轮和多个滑动槽相配合，便于提升夹紧和松开过程中的流畅度，从而提升夹紧的牢固性和操作的稳定性，通过夹紧螺纹提升摩擦性，防止轮胎掉落，提升装配过程中的稳定性；通过手柄转向组件便于工人更好的控制，便于更精准、更快捷的装配。综上所述，本专利的优点是成本低，实现多角度调节，便于将轮胎夹紧，并且便于与人工相配合，提升装配过程中的灵活性、装配效率和装配质量。
附图说明
图1为本发明用于轮胎夹取安装的机器人手臂的结构示意图。
图2为手柄转向组件的结构示意图。
图3为轮胎夹紧组件的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
如图1至图3所示，一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂，包括支撑杆1、旋转驱动气缸2、轮胎夹紧组件3和手柄转向组件4，支撑杆1底部设置有旋转轴101，通过旋转轴101便于更好的进行旋转配合。支撑杆1上设置有辅助手柄102，通过辅助手柄102便于更好的进行掌控。旋转驱动气缸2通过气缸连接板设置在支撑杆1上，通过气缸连接板提升旋转驱动气缸的稳定性以及牢固性。旋转驱动气缸2的移动部通过旋转连接板201与旋转轴101的一端铰接，通过旋转驱动气缸2带动旋转轴101进行前后旋转。旋转连接板201的截面呈l型，旋转连接板201的前端与旋转驱动气缸2的底部连接，旋转连接板201的后端与旋转轴101的左端连接，通过旋转连接板201便于实现前后旋转，从而便于更好的控制旋转方向。手柄转向组件4包括手柄连接杆41和手柄转向驱动模块42，手柄连接杆41的一端与旋转轴101的另一端固定连接，手柄连接杆41的另一端与手柄转向驱动模块42相配合，轮胎夹紧组件3包括轮胎夹紧固定架31、轮胎夹紧驱动模块32和三根夹紧杆33；轮胎夹紧固定架31的前部与手柄转向驱动模块42连接，通过手柄转向驱动模块42带动轮胎夹紧固定架31实现水平旋转。轮胎夹紧驱动模块32设置在轮胎夹紧固定架31的前部，多根夹紧杆33周向规则铰接在轮胎夹紧固定架31的外侧，且轮胎夹紧驱动模块32与夹紧杆33相配合实现转动，从而实现将轮胎夹紧和松开。
如图1和图2所示，手柄连接杆41截面呈u型，且手柄连接杆41的左侧杆高于右侧杆，手柄连接杆41的左侧杆与旋转轴101的右端固定连接，手柄连接杆41的右侧杆与手柄转向驱动模块42相配合。手柄连接杆41的中部下侧设置有摩托手柄411，通过摩托手柄411便于更好的进行操控和移动，从而更好的进行水平移动。手柄转向驱动模块42包括转向固定架421、横向铰接杆422，纵向铰接杆423；转向固定架421通过左右两侧的连接杆4211与轮胎夹紧固定架31前部两侧连接，两侧的连接杆4211上均设置有操控手柄424，两根操控手柄424上分别设置有操控按钮425，通过操控按钮425便于操作者进行人工操作，提升控制自动化，从而便于更精准、更快捷的进行装配。手柄连接杆41的右侧杆顶部与转向固定架421中部上侧铰接，横向铰接杆422的右端与手柄连接杆41的右侧杆的上部铰接，横向铰接杆422的左端与纵向铰接杆423的下端铰接，且横向铰接杆422和纵向铰接杆423的铰接点位于转向固定架421的左部，纵向铰接杆423的上端与转向固定架421左侧的连接杆4211下段铰接，通过铰接配合从而更好的实现水平转动，从而更好的进行转向控制。
如图1和图3所示，轮胎夹紧固定架31截面呈中空的环形状，整体呈圆环形，在三根夹紧杆33的位置设置有弧形凸板，便于三根夹紧杆33安装。且三根夹紧杆33呈正三角形的三个点排列，从而实现同步性和稳定性，并且便于将轮胎夹紧，提升夹紧力度，防止轮胎掉落。每根夹紧杆33上均设置有夹紧螺纹331，通过夹紧螺纹331提升摩擦性，防止轮胎掉落，提升装配过程中的稳定性。轮胎夹紧驱动模块32包括夹紧驱动气缸321、夹紧弧形连接板322、第一夹紧杆铰接板323、第二夹紧杆铰接板324和第三夹紧杆铰接板325；第一夹紧杆铰接板323、第二夹紧杆铰接板324和第三夹紧杆铰接板325三个形状相同。夹紧驱动气缸321横向设置在轮胎夹紧固定架31的前部上侧，通过一个气缸控制夹紧，减少气缸数量，节省成本，同时提升夹紧力度和夹紧同步性。夹紧驱动气缸321的移动端与第一夹紧杆铰接板323的内端铰接，第一夹紧杆铰接板323的中部与轮胎夹紧固定架31铰接，第一夹紧杆铰接板323的外部与位于上部的夹紧杆33铰接，通过第一夹紧杆铰接板323便于实现夹紧杆33的夹紧和松开。夹紧弧形连接板322的首端、中端和尾端均设置有u型配合槽3221，首端的u型配合槽3221与第一夹紧杆铰接板323下部的第一铰接轴配合，通过u型配合槽3221进行限位的同时也便于进行转动，提升夹紧过程的流畅性和稳定性。另外两个夹紧杆33与第二夹紧杆铰接板324和第三夹紧杆铰接板325通过相同的方式进行铰接，且第二夹紧杆铰接板324内端的第二铰接轴和第三夹紧杆铰接板325内端的第三铰接轴分别位于中端和尾端的u型配合槽3221内。夹紧弧形连接板322上设置有规则排列的滑动槽3222，滑动槽3222内且设置在轮胎夹紧固定架31均设置有联动导轮311，通过多个联动导轮311和多个滑动槽3222相配合，便于提升夹紧和松开过程中的流畅度和顺滑度，从而更好的进行操作，提升夹紧的牢固性和操作的稳定性。
一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂的使用方法，依次通过以下步骤：通过控制手柄转向组件4中手柄连接杆41带动横向铰接杆422进行铰接转动，使横向铰接杆422带动纵向铰接杆423进行水平铰接转动，从而使轮胎夹紧组件3水平旋转至夹取轮胎合适的位置，通过操控按钮425控制旋转驱动气缸2带动旋转轴101进行前后旋转，从而带动轮胎夹紧组件3前后旋转至夹取轮胎合适的位置，通过操控按钮425带动夹紧驱动气缸321进行横向移动，从而通过第一夹紧杆铰接板323的内部和夹紧弧形连接板322上首部的u型配合槽3221相配合，使顶部的夹紧杆33进行旋转，通过夹紧弧形连接板322与第二夹紧杆铰接板324和第三夹紧杆铰接板325相配合，使另外两根夹紧杆33与顶部的夹紧杆33朝同一方向进行旋转，从而使三根夹紧杆33将轮胎的三个点牢牢夹紧，进而将轮胎抓取移动至装配处进行装配。
本专利通过旋转驱动气缸2和手柄转向组件4便于进行前后角度旋转和水平角度旋转，从而便于工人更好的将轮胎进行抓取，提升装配效率和装配质量，通过夹紧驱动气缸321和夹紧弧形连接板322相配合，便于提升夹紧杆33的同时进行转动，提升同步性并且便于将轮胎夹紧，提升装配过程中的稳定性和牢固性，同时节省气缸数量，节约成本；通过多个联动导轮311和多个滑动槽3222相配合，便于提升夹紧和松开过程中的流畅度，从而提升夹紧的牢固性和操作的稳定性，通过夹紧螺纹331提升摩擦性，防止轮胎掉落，提升装配过程中的稳定性；通过手柄转向组件4便于工人更好的控制，便于更精准、更快捷的装配。
1.一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂，其特征在于，包括支撑杆（1）、旋转驱动气缸（2）、轮胎夹紧组件（3）和手柄转向组件（4），所述的支撑杆（1）底部设置有旋转轴（101），所述的旋转驱动气缸（2）通过气缸连接板设置在支撑杆（1）上，旋转驱动气缸（2）的移动部通过旋转连接板（201）与旋转轴（101）的一端铰接；通过旋转驱动气缸（2）带动旋转轴（101）进行前后旋转，手柄转向组件（4）包括手柄连接杆（41）和手柄转向驱动模块（42），手柄连接杆（41）的一端与旋转轴（101）的另一端固定连接，手柄连接杆（41）的另一端与手柄转向驱动模块（42）相配合，所述的轮胎夹紧组件（3）包括轮胎夹紧固定架（31）、轮胎夹紧驱动模块（32）和多根夹紧杆（33）；所述的轮胎夹紧固定架（31）的前部与手柄转向驱动模块（42）连接，通过手柄转向驱动模块（42）带动轮胎夹紧固定架（31）实现水平旋转，所述的轮胎夹紧驱动模块（32）设置在轮胎夹紧固定架（31）的前部，所述的多根夹紧杆（33）周向规则铰接在轮胎夹紧固定架（31）的外侧，且轮胎夹紧驱动模块（32）与夹紧杆（33）相配合实现转动，从而实现将轮胎夹紧和松开。
2.根据权利要1所述的一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂，其特征在于，所述的旋转连接板（201）的截面呈l型，旋转连接板（201）的前端与旋转驱动气缸（2）的底部连接，旋转连接板（201）的后端与旋转轴（101）的左端连接。
3.根据权利要1所述的一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂，其特征在于，所述的手柄连接杆（41）截面呈u型，且手柄连接杆（41）的左侧杆高于右侧杆，手柄连接杆（41）的左侧杆与旋转轴（101）的右端固定连接，手柄连接杆（41）的右侧杆与手柄转向驱动模块（42）相配合。
4.根据权利要1所述的一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂，其特征在于，所述的手柄转向驱动模块（42）包括转向固定架（421）、横向铰接杆（422），纵向铰接杆（423）；转向固定架（421）通过左右两侧的连接杆（4211）与轮胎夹紧固定架（31）前部两侧连接，手柄连接杆（41）的右侧杆顶部与转向固定架（421）中部上侧铰接，所述的横向铰接杆（422）的右端与手柄连接杆（41）的右侧杆的上部铰接，横向铰接杆（422）的左端与纵向铰接杆（423）的下端铰接，且横向铰接杆（422）和纵向铰接杆（423）的铰接点位于转向固定架（421）的左部，纵向铰接杆（423）的上端与转向固定架（421）左侧的连接杆（4211）下段铰接。
5.根据权利要1所述的一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂，其特征在于，所述的两侧的连接杆（4211）上均设置有操控手柄（424），所述的两根操控手柄（424）上分别设置有操控按钮（425）。
6.根据权利要1所述的一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂，其特征在于，所述的轮胎夹紧固定架（31）截面呈中空的环形状，所述的多根夹紧杆（33）的数量为三根，且三根夹紧杆（33）呈正三角形的三个点排列，每根夹紧杆（33）上均设置有夹紧螺纹（331）。
7.根据权利要1所述的一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂，其特征在于，所述的轮胎夹紧驱动模块（32）包括夹紧驱动气缸（321）和夹紧弧形连接板（322）、第一夹紧杆铰接板（323）、第二夹紧杆铰接板（324）和第三夹紧杆铰接板（325）；所述的夹紧驱动气缸（321）横向设置在轮胎夹紧固定架（31）的前部上侧，夹紧驱动气缸（321）的移动端与第一夹紧杆铰接板（323）的内端铰接，第一夹紧杆铰接板（323）的中部与轮胎夹紧固定架（31）铰接，第一夹紧杆铰接板（323）的外部与一根夹紧杆（33）铰接，所述的夹紧弧形连接板（322）的首端、中端和尾端均设置有u型配合槽（3221），所述的首端的u型配合槽（3221）与第一夹紧杆铰接板（323）下部的第一铰接轴配合，所述的另外两个夹紧杆（33）与第二夹紧杆铰接板（324）和第三夹紧杆铰接板（325）通过相同的方式进行铰接，且第二夹紧杆铰接板（324）内端的第二铰接轴和第三夹紧杆铰接板（325）内端的第三铰接轴分别位于中端和尾端的u型配合槽（3221）内。
8.根据权利要1所述的一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂，其特征在于，所述的夹紧弧形连接板（322）上设置有规则排列的滑动槽（3222），所述的滑动槽（3222）内且设置在轮胎夹紧固定架（31）均设置有联动导轮（311）。
9.一种用于轮胎夹取安装的机器人手臂的使用方法，其特征在于，通过控制手柄转向组件（4）中手柄连接杆（41）带动横向铰接杆（422）进行铰接转动，使横向铰接杆（422）带动纵向铰接杆（423）进行水平铰接转动，从而使轮胎夹紧组件（3）水平旋转至夹取轮胎合适的位置，通过操控按钮（425）控制旋转驱动气缸（2）带动旋转轴（101）进行前后旋转，从而带动轮胎夹紧组件（3）前后旋转至夹取轮胎合适的位置，通过操控按钮（425）带动夹紧驱动气缸（321）进行横向移动，从而通过第一夹紧杆铰接板（323）的内部和夹紧弧形连接板（322）上首部的u型配合槽（3221相配合，使顶部的夹紧杆（33）进行旋转，通过夹紧弧形连接板（322）与第二夹紧杆铰接板（324）和第三夹紧杆铰接板（325）相配合，使另外两根夹紧杆（33）与顶部的夹紧杆（33）朝同一方向进行旋转，从而使三根夹紧杆（33）将轮胎的三个点牢牢夹紧，进而将轮胎抓取移动至装配处进行装配。
技术总结