新开发的胎面挤出生产线的胎面取出装置照明箱

新开发的胎面挤出生产线的胎面取出装置

新开发的胎面挤出生产线的胎面取出装置 2011年12月04日 来源： 摘要：一种新开发的轮胎胎面挤出生产线的胎面取出装置，该装置可自动将合格的胎面平稳、均匀地从胎面生产线上取出、翻转180度、放置在百页车的指定层的指定位置上，解决了手工操作产生的质量问题，同时也把工人从繁重的手工劳动中解放出来。关键词：胎面取出装置；轮胎胎面挤出生产线；真空吸附盘；直线运动机构；位移传感器1 问题的提出轮胎胎面挤出生产过程中，胎面生产线的胎面取出装置的一般动作是：在胎面取出装置上配置一个气缸驱动的摆动架，当合格的胎面到达取出装置的设定位置时，摆动架旋转一个角度将胎面托起，这时胎面沿着摆动架倾斜面滑出胎面生产线，然后由两个工人将胎面拾起翻转180度，平放在储存胎面的百页车上。这里有两个明显的问题：第一，胎面生产线生产速度一般是每分钟3-5条胎面，也就是说，人工将胎面拾起、翻转、放置在百页车上这个动作每分钟要重复3-5次，劳动强度很大；第二，在人工在将胎面拾起、翻转、放置在百页车上这个动作过程中，由于胎面只在两端受力，胎面变形难以控制，容易造成胎面废品率上升。2 解决方案设计出一种新的胎面生产线的胎面取出装置，这种新的胎面取出装置可自动将合格的胎面平稳、均匀地将胎面从胎面生产线上取出、翻转180度、放置在百页车的指定层的指定位置上，既可以将工人从重复繁重的手工劳动中解脱出来，又可以保证胎面在拾起、翻转、放置的过程中受力均匀，胎面变形被控制在允许范围内。新开发的胎面取出装置的结构特点、控制原理、技术参数等介绍如下：3 结构组成这种新开发的胎面取出装置由以下四部分组成：① 胎面提升装置：由基架、提升气缸、提升杆三部分组成。作用是：当快速输送的胎面到达设定位置时，行程开关发送信号给PLC，PLC指令提升气缸动作，将胎面提升拾起脱离滚道面，使胎面停止运动。② 真空吸附翻转架：由180度的摆动气缸、摆动杆、真空吸附盘组成，真空吸附盘沿胎面方向两排多例布置。作用是：将拾起的胎面由真空吸附盘吸起，摆动杆在摆动气缸的驱动下翻转180度，这时，胎面的上下面正好与在快速输送滚道面时的位置相反。然后，真空吸附盘将胎面释放在中间移动平台上。③ 中间移动平台：由一个气缸、两个直线运动机构、一个平移架组成。作用是：将真空吸附盘释放的胎面平移至吸附释放装置处。平移运动副采用直线轴承机构，运动快速平稳。④ 吸附释放装置：由支撑架、垂直提升机构、水平移动机构、真空吸盘架组成，真空吸附盘也沿胎面方向两排多例布置。作用是：将中间移动平台送来的胎面吸起，提升/下降到所需高度，然后平移至所需位置，真空吸盘将胎面释放到百页车的指定位置。垂直提升机构和水平移动机构都是直线伺服驱动单元结构，它们的运动均由位移传感器控制，位置控制准确度：±0.5 mm。4 产品优点① 真空吸盘布置均匀、数量适当。真空吸盘都连接在同一真空发生器上，因此真空度一致，这样胎面在翻转、移动的过程中，受力均匀，不会产生变形，保证了胎面质量。② 所有执行机构均采用气动元件，特别适用于往复重复动作，动作快速平稳可靠，动作周期时间短，可以满足生产线的速度要求。 ③ 采用PLC和伺服控制单元组成胎面取出装置的控制核心，同时采用触摸屏作为人机界面，用户可在触摸屏上设定相关工艺参数。例如：百页车层数、层宽、单层放置胎面数、首次放置胎面的位置等等。同时，触摸屏还可以显示存储设备的工作状态及有可能产生的故障信息，用户使用、维修方便。④ 把工人从重复繁重的手工劳动中解脱出来。5 工作过程图1是胎面取出装置的侧视图，图2是胎面取出装置的三视图，图3是提升装置图，图4是真空吸附翻转架的示图。

如图1、图3所示，胎面提升装置(一)安装在胎面输送架(19)的右侧。当胎面(14)由胎面输送棍(18)输送到设定位置时，光电开关发出信号给PLC，PLC得到信号后，发出提升胎面指令。提升气缸(2)往上提起提升横梁(21)和提升杆(3)，提升横梁(21)和提升杆(3)的运动方向是沿直线运动单元(20)作上下垂直运动。提升杆(3)往上运动提起胎面(14)脱离胎面输送棍(18)，使高速运动的胎面(14)处于相对静止状态，便于真空吸附盘(6)进行吸附。图四是真空吸附翻转架(二)的示图，翻转动力由安装在一端的摆动气缸(4)提供，摆动气缸(4)的输出轴与摆动杆(5)之间由键联结。摆动杆(5)上装有15至20个支臂，每个支臂上安装有两个真空吸附盘(6)，这样，共两排数十个真空吸附盘，可以适用于长度不同的胎面。摆动气缸(4)的输出轴的运动范围是180°往复运动，相应地，真空吸附翻转架(二)也在180°范围内往复工作。如图1所示，中间移动平台(三)：由气缸(7)驱动沿2根直线运动机构(8)的轴向做往复运动，平移架(9)固定在直线运动机构(8)的轴承座上。这样，真空吸附盘(6)释放的胎面(14)可平移至吸附释放装置(四)处，待吸附释放装置(四)上的真空盘组(13)将胎面(14)吸起后，平移架(9)又返回到真空吸附翻转架(二)处接下一条胎面。如图1所示，吸附释放装置(四)的水平移动机构(12)安装在支撑架(10)上、水平移动机构(12)中包含一个无杆气缸、一套位移传感器和三套水平直线运动机构(17)，无杆气缸提供运动动力，位移传感器检测和反馈水平位移量信号，直线运动机构(17)控制运动方向。垂直提升机构(11)安装在水平直线运动机构(12)的直线轴承座上，这样，整个垂直提升机构(11)可以在水平直线运动机构(17)方向上做水平运动。垂直提升机构(11)左右各有一件，每件中各有一个无杆气缸和一套垂直直线运动机构(16)，其中一件配有一套位移传感器，用以检测和反馈垂直位移量信号。真空吸盘组(16)安装在两套垂直直线运动机构的直线轴承座上。这样，通过控制水平移动机构(12)和垂直提升机构(11)的运动，真空吸盘组(16)可以将中间移动平台(三)送来的胎面(14)自由吸取并放置在百页车的任一位置。6 主要技术参数胎面长度：2300-3700 mm 胎面宽度：170-400 mm 胎面重量：7-30 kg 胎面吸附翻转取出长度变动：±1 mm释放胎面位置精度：±1 mm动作周期：≤12 s收取辊架上胎面线速度：45 m/s 收取胎面百页车宽度：900 mm 收取胎面百页车高度：1360 mm 收取胎面百页车长度：4260 mm 收取胎面百页车单层摆放胎面数：2-3 条动力源：压缩空气 0.7 MPa电源 3φ，380 V，50 Hz 7 结束语桂林橡胶机械厂与上海双钱载重轮胎公司联合开发的胎面挤出生产线的胎面取出装置已经进入批量生产商品化阶段，产品在上海双钱载重轮胎公司使用一年多来，能满足设计的各项要求，产品运行状态良好，获得用户好评。鉴于本产品在轮胎胎面生产过程中使用意义较大，并具有开拓性的创新，为了保护产品的自主知识产权已向中华人民共和国专利局申报了专利，专利号ZL 02 2 76461.5。作者简介：周述跳（1968-），男，高级工程师，毕业于北京化工大学橡胶机械专业，从事橡胶机械开发工作，拥有"充氮硫化的轮胎硫化机的中心机构"及"新开发的胎面挤出生产线的胎面取出装置"专利2项，已发表论文1篇。(end)

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