浅谈轮胎定型硫化机机械手新装置的运用

张杰

(福建华橡自控技术股份有限公司，福建 三明 365500)

浅谈轮胎定型硫化机机械手新装置的运用

Use of robots for tire shapping curing press

张杰

(福建华橡自控技术股份有限公司，福建 三明 365500)

通过轮胎定型硫化机机械手装置采用新的线性导轨装置取代立柱式的结构，基本上解决机械手整体结构庞大、笨重，且调整、维修不方便的问题，提高了机械手精度，硫化机整机性能得以提升。

硫化机；机械手；立柱；线性导轨;精度

随着市场对子午线轮胎精度要求越来越高，与之对应的硫化定型设备整机性能指标也越来越高。机械手装置是轮胎定型硫化机的关键部件之一 ，在影响轮胎均匀性的因素中，与硫化机机械手有关的占15%左右，由此可见，机械手对轮胎质量的影响相当大，这里主要谈一下对硫化机机械手这一关键部件的传动装置采用新结构的重新设计。

1 机械手工作原理

操作者将生胎放在存胎器的生胎位,机械手装置接受PLC抓取生胎的信息，机械手装置将机械爪降至生胎上方,收缩的机械手卡爪伸入生胎内，机械手卡爪张开并接触到生胎,抓起生胎上升，升至上端位置,然后旋转到硫化点,生胎正好位于模具上方，机械手向下运动,将生胎放置在下模中的下钢圈上，当一次定型蒸汽达到预定的压力值时,机械手卡爪收缩并向上运动,上升至端点然后转出至存胎器的生胎位上方，开始准备下一次动作的循环。

图1 单立柱机械手装置

2 老结构的机械手装置

近十年来轮胎定型硫化机上机械手装置结构形式多为单立柱水缸升降或双立柱升降，转进转出为水缸推动连杆结构，单立柱其结构形式如图1所示。这种结构的传动方式由水缸推动升降架在单立柱上上下滑动，其摆动是通过摆动水缸推动连杆使得抓胎器转进转出，由于立柱外圆和长度较大，加工需用专门机床加工，同时其一端与墙板固定，另一端与底座相连，由于墙板比较单薄，运动时摆动惯量很大且单立柱的垂直度调整比较困难，存在整体质量偏重，运动振动大，重复精度低的问题。目前我厂63.5"中型硫化机上单立柱产品比较少生产了，而多采用双立柱式的机械手装置（见图2）来取代，它是用两根外径和长度较小的立柱来取代了单立柱，由结构较小升降架和转臂来取代了单立柱的升降架，这使得双立柱的重量减轻，同时立柱铜套采用含油轴承，运动起来更加平稳。但它由于它在结构上还是通过上支板和墙板连接，没有解决单立柱摆动冲击造成运动中摇摆的问题，同时安装时双立柱间的平行度要求高，否则造成机械手爬行或下降不畅。

图2 双立柱机械手装置

3 新型的机械手装置

新型机械手装置(见图3)是采用线性导轨来取代立柱。线性导轨是一种滚动导引，滑块与导轨之间作无限滚动循环，使得机械手升降架能沿着导轨轻易的以高精度作线性运动，其摩擦系数可降至传统滑动导引的1/50，使之能轻易地达到μm级的定位精度，使得机械手精度得到提高，机械爪中心在装胎位置任意高度上与下热板中心同轴度公差≤Φ0.5 mm，机械爪爪尖在装胎位置任意高度上与下热板平行度公差≤0.5 mm。滑块与导轨间的末制单元设计，使得线形导轨可同时承受上下左右等各方向的负荷，可以承担一定的扭矩，整根的线性导轨采用螺钉连接在加强筋板上，因此可以很好解决摆动冲击，运动更加平稳。线性导轨的拆装、维护非常方便，只要对着安装基准面，把滑块套入导轨，再把组装好升降架用螺钉固定在滑块上，和无论是单立柱式还是双立柱结构在更换易损件铜套时相比，滑块的更换更方便并实现了互换，同时润滑构造简单，直线导轨已在滑块上装置油嘴，可直接以注油枪打入油脂，亦可换上专用油管接头连接供油油管，以自动供油机润滑。我公司在出口白俄的LLY-B1665×4580×2A液压硫化机以及后续的液压硫化机上都采用线性导轨机械手装置，用户普遍反映良好。

图3 线性导轨机械手装置

4 结论

线性导轨结构是近几年发展起来的，我公司目前只在液压轮胎定型硫化机上使用，但新投产的58"机械式硫化机也应用该结构，这种新的机械手基本上解决机械手整体结构庞大、笨重，运动摆动，且调整、维修不方便的问题，降低了维修劳动强度，同时提高了机械手装胎的重复精度，对提高我厂硫化机的精度水平和整机性能起到积极的推动作用。

TQ330.47

1009-797X(2016)05-0052-02

B

10.13520/j.cnki.rpte.2016.05.011

张杰（1974-），男，工程师，主要从事橡胶机械设计、现场技术指导工作。

2014-03-14