郭良剛,張曉琳,宋瑞華,王敏(青島雙星橡塑機械有限公司，山東 青島 266400)

機械雙模硫化機電動變頻機械手的研制開發(fā)

郭良剛,張曉琳,宋瑞華,王敏
(青島雙星橡塑機械有限公司，山東 青島 266400)

新開發(fā)的電動變頻機械手,適用于輪胎制造中輪胎硫化作業(yè)中的抓放胎動作。其左右機械手同步性、爪片中心與中心機構(gòu)同軸度及重復(fù)精度得到了提升。

電動變頻；機械手；抓放胎；同步

隨著我國汽車工業(yè)和輪胎工業(yè)的發(fā)展，對輪胎動平衡、均勻性提出越來越高的要求，硫化機的工作精度越來越被人們所重視，特別是機械式雙模硫化機抓胎裝置的爪片中心與中心機構(gòu)的同軸度及其重復(fù)精度低，左右抓胎裝置同步性差，自動化程度低等問題，已嚴重影響硫化輪胎的質(zhì)量及工作效率。

傳統(tǒng)的抓胎裝置升降采用水缸驅(qū)動進行升降，其升降位置，依靠滑閥、切斷閥，并配置接近開關(guān)進行升降位置的準(zhǔn)停，但因滑閥、切斷閥換向的延時性，滑閥、切斷閥間隙泄露，出現(xiàn)的準(zhǔn)停位置不準(zhǔn)確。傳統(tǒng)抓胎裝置支臂的轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出，依靠氣缸或水缸驅(qū)動，并配置緩沖器、磁性開關(guān)，需精確調(diào)整，利用機械硬限位，保證抓胎裝置轉(zhuǎn)出與中心結(jié)構(gòu)的同軸度，其安裝調(diào)整工作量大，轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出動作運行不穩(wěn)定。另當(dāng)抓胎裝置左右對稱布置于主機墻板中，其升降、轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出、機械爪張開、閉合同步性差。傳統(tǒng)抓胎裝置通常和墻板連接，開合模時的振動也嚴重影響了抓胎裝置的各種精度。

1 電動變頻機械手的研制

傳統(tǒng)的機械手抓胎裝置結(jié)構(gòu)如圖1所示，其機械手含升降水缸，轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出氣缸、升降裝置、抓盤裝置。升降位置控制根據(jù)電器信號依靠滑閥、切斷閥進行升降位置控制，轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出根據(jù)電氣信號依靠電磁閥進行轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出位置控制。其連接主機位置兩處，一處與底座連接，一處與墻板連接。傳統(tǒng)機械手長時間運行后，因滑閥、切斷閥換向的延時性，滑閥、切斷閥間隙泄露，出現(xiàn)的準(zhǔn)停位置不準(zhǔn)確，左右升降、轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出不同步，與中心結(jié)構(gòu)重復(fù)精度低等問題。傳統(tǒng)抓胎裝置通常和墻板連接，當(dāng)開合模時的振動也嚴重影響了抓胎裝置的各種精度。傳統(tǒng)機械手出現(xiàn)的種種問題，困擾著輪胎制造廠家。

圖1 傳統(tǒng)機械手裝置

為解決上述問題，切實滿足客戶需求，開發(fā)的電動變頻抓胎裝置。其結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 新開發(fā)的電動變頻抓胎裝置

該裝置分為升降裝置、轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出裝置、爪盤裝置、安全抱閘裝置。其升降、轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出動作，全部采用電機驅(qū)動。其中抓胎裝置升降采用帶有抱閘的渦輪蝸桿減速機驅(qū)動，立柱導(dǎo)向，采用滾珠絲杠螺母副實現(xiàn)升降，升降運行平穩(wěn)。位置的準(zhǔn)?？刂仆ㄟ^配置三個接近開關(guān)信號，利用變頻器對電機速度進行控制，可達到位置的精確控制。轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出采用帶有抱閘的減速機驅(qū)動，導(dǎo)向軸導(dǎo)向，采用滾珠絲杠螺母副實現(xiàn)轉(zhuǎn)入轉(zhuǎn)出的精確控制。位置的準(zhǔn)?？刂疲ㄟ^配置三個接近開關(guān)信號，利用變頻器進行速度的控制，可達到位置的準(zhǔn)確控制。電動抓胎裝置與中心機構(gòu)的對中度精確，無需人工進行精確調(diào)整，只需進行接近開關(guān)位置的調(diào)整，降低了工人勞動強度。爪片張開、閉合采用雙行程氣缸驅(qū)動，以適應(yīng)不同規(guī)格大的變化。

為防止抓胎裝置滾珠絲杠螺母脫離絲杠，導(dǎo)致抓胎裝置升降架急速下降，造成安全事故，特設(shè)計安全抱閘裝置。如電機負載出現(xiàn)較大變動時，通過檢測電機電壓信號、電流信號，開啟安全抱閘裝置，對升降架進行強制抱閘，進行減速，防止發(fā)生安全事故。

傳統(tǒng)抓胎裝置與墻板連接，因開合模振動，墻板焊接變形影響，導(dǎo)致抓胎裝置調(diào)節(jié)困難，抓胎裝置運行晃動大。特設(shè)計與墻板脫離結(jié)構(gòu)，將抓胎裝置兩支點全部與底座相連接，此機構(gòu)避開與墻板連接，消除了墻板的影響。

2 實驗數(shù)據(jù)

（1）采用電動變頻機械手，機械手爪片中心與卡盤中心的同軸度≤Φ0.40 mm，機械手爪片中心與中心機構(gòu)的同軸度及其重復(fù)精度：同軸度≤Φ0.50 mm，重復(fù)精度≤±Φ0.10 mm，左右機械手同步性好。

（2）采用機架，脫離了墻板，開合模振動時，減少了機械手對中精度的誤差。

3 結(jié)論

該新型電動變頻機械手研制成功后，已成功運用到雙星輪胎，其升降準(zhǔn)停、左右升降同步性、機械手爪片中心與中心機構(gòu)的同軸度、重復(fù)精度得到了提升，解決了困擾輪胎制造廠家多年問題。該裝置已申請國家發(fā)明專利，該裝置的研發(fā)成功，可實現(xiàn)輪胎硫化自動化，提升硫化輪胎的質(zhì)量及工作效率。

Research and development of mechanical dual-mode curing press dynamic frequency manipulator

Research and development of mechanical dual-mode curing press dynamic frequency manipulator

Guo Lianggang, Zhang Xiaolin, Song Ruihua, Wang Min
(Qingdao Doublestar Rubber and Plastic Machinery Co., LTD., Qingdao 266400, Shandong, China)

The new developed electric frequency conversion manipulator suitable for tyre manufacturing for grasp and put quickened in tire curing homework. The manipulator synchronicity, axiality and repeat precision of ripper center and the central mechanism has improved.

electric frequency conversion; manipulator; grasp and put the tire; synchronous

TQ330.47

：1009-797X(2016)15-0037-02

BDOI:10.13520/j.cnki.rpte.2016.15.007

(R-01)

郭良剛(1986-)，男，工程師，主要從事硫化機及擠出機聯(lián)動線的設(shè)計研發(fā)工作。

通訊郵箱：guolianggang@163.com

2016-02-22