机械双模硫化机电动变频机械手的研制开发

郭良刚,张晓琳,宋瑞华,王敏(青岛双星橡塑机械有限公司，山东 青岛 266400)

机械双模硫化机电动变频机械手的研制开发

郭良刚,张晓琳,宋瑞华,王敏
(青岛双星橡塑机械有限公司，山东 青岛 266400)

新开发的电动变频机械手,适用于轮胎制造中轮胎硫化作业中的抓放胎动作。其左右机械手同步性、爪片中心与中心机构同轴度及重复精度得到了提升。

电动变频；机械手；抓放胎；同步

随着我国汽车工业和轮胎工业的发展，对轮胎动平衡、均匀性提出越来越高的要求，硫化机的工作精度越来越被人们所重视，特别是机械式双模硫化机抓胎装置的爪片中心与中心机构的同轴度及其重复精度低，左右抓胎装置同步性差，自动化程度低等问题，已严重影响硫化轮胎的质量及工作效率。

传统的抓胎装置升降采用水缸驱动进行升降，其升降位置，依靠滑阀、切断阀，并配置接近开关进行升降位置的准停，但因滑阀、切断阀换向的延时性，滑阀、切断阀间隙泄露，出现的准停位置不准确。传统抓胎装置支臂的转入转出，依靠气缸或水缸驱动，并配置缓冲器、磁性开关，需精确调整，利用机械硬限位，保证抓胎装置转出与中心结构的同轴度，其安装调整工作量大，转入转出动作运行不稳定。另当抓胎装置左右对称布置于主机墙板中，其升降、转入转出、机械爪张开、闭合同步性差。传统抓胎装置通常和墙板连接，开合模时的振动也严重影响了抓胎装置的各种精度。

1 电动变频机械手的研制

传统的机械手抓胎装置结构如图1所示，其机械手含升降水缸，转入转出气缸、升降装置、抓盘装置。升降位置控制根据电器信号依靠滑阀、切断阀进行升降位置控制，转入转出根据电气信号依靠电磁阀进行转入转出位置控制。其连接主机位置两处，一处与底座连接，一处与墙板连接。传统机械手长时间运行后，因滑阀、切断阀换向的延时性，滑阀、切断阀间隙泄露，出现的准停位置不准确，左右升降、转入转出不同步，与中心结构重复精度低等问题。传统抓胎装置通常和墙板连接，当开合模时的振动也严重影响了抓胎装置的各种精度。传统机械手出现的种种问题，困扰着轮胎制造厂家。

图1 传统机械手装置

为解决上述问题，切实满足客户需求，开发的电动变频抓胎装置。其结构如图2所示。

图2 新开发的电动变频抓胎装置

该装置分为升降装置、转入转出装置、爪盘装置、安全抱闸装置。其升降、转入转出动作，全部采用电机驱动。其中抓胎装置升降采用带有抱闸的涡轮蜗杆减速机驱动，立柱导向，采用滚珠丝杠螺母副实现升降，升降运行平稳。位置的准停控制通过配置三个接近开关信号，利用变频器对电机速度进行控制，可达到位置的精确控制。转入转出采用带有抱闸的减速机驱动，导向轴导向，采用滚珠丝杠螺母副实现转入转出的精确控制。位置的准停控制，通过配置三个接近开关信号，利用变频器进行速度的控制，可达到位置的准确控制。电动抓胎装置与中心机构的对中度精确，无需人工进行精确调整，只需进行接近开关位置的调整，降低了工人劳动强度。爪片张开、闭合采用双行程气缸驱动，以适应不同规格大的变化。

为防止抓胎装置滚珠丝杠螺母脱离丝杠，导致抓胎装置升降架急速下降，造成安全事故，特设计安全抱闸装置。如电机负载出现较大变动时，通过检测电机电压信号、电流信号，开启安全抱闸装置，对升降架进行强制抱闸，进行减速，防止发生安全事故。

传统抓胎装置与墙板连接，因开合模振动，墙板焊接变形影响，导致抓胎装置调节困难，抓胎装置运行晃动大。特设计与墙板脱离结构，将抓胎装置两支点全部与底座相连接，此机构避开与墙板连接，消除了墙板的影响。

2 实验数据

（1）采用电动变频机械手，机械手爪片中心与卡盘中心的同轴度≤Φ0.40 mm，机械手爪片中心与中心机构的同轴度及其重复精度：同轴度≤Φ0.50 mm，重复精度≤±Φ0.10 mm，左右机械手同步性好。

（2）采用机架，脱离了墙板，开合模振动时，减少了机械手对中精度的误差。

3 结论

该新型电动变频机械手研制成功后，已成功运用到双星轮胎，其升降准停、左右升降同步性、机械手爪片中心与中心机构的同轴度、重复精度得到了提升，解决了困扰轮胎制造厂家多年问题。该装置已申请国家发明专利，该装置的研发成功，可实现轮胎硫化自动化，提升硫化轮胎的质量及工作效率。

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)

郭良刚(1986-)，男，工程师，主要从事硫化机及挤出机联动线的设计研发工作。

通讯邮箱：guolianggang@163.com

2016-02-22