Page 119 - 《橡塑技术与装备》2018年3期（2月上半月 橡胶）

产品与设计 雷海波 等·硫化机机械手振动控制研究及设计改进

硫化机机械手振动控制研究及设计改进

雷海波，王时敏
( 山河智能装备有限公司，湖南 长沙 410000)

摘要 ： 研究轮胎定型硫化机装胎机械手气缸安装位置及缓冲机构对振动控制的影响，同时结合实际生产，验证理论分析的正
确性。结果表明，当气缸支点在转臂起点和转臂终点连线延长线上时，气缸在起点位置和终点位置提供给转臂的力相等，且最大，
以保证机械手转动时具有足够的起始推力 ；当缓冲器拉杆支点移到转臂运动轨迹的外面，且拉杆上力的方向与旋转速度的方向共
线并相反时，拉杆上的力可以全部用作有效力，机械手振动控制效果最佳。
关键词 ： 轮胎硫化机 ；机械手 ；振动 ；安装位置
中图分类号 ： TQ330.47 文章编号 ： 1009-797X(2018)03-0055-03
文献标识码 ： B DOI:10.13520/j.cnki.rpte.2018.03.011

随着世界 “ 工业 4.0” 及 “ 中国智造 2025” 战略的
升级，各大轮胎厂都将如何提高生产线自动化程度作
为未来工作的重中之重。轮胎硫化机作为轮胎工业生
产中最重要的工艺设备之一，其自动化程度直接影响
轮胎厂生产线的自动化水平，而其装胎机械手的先进
性、稳定性及自动化水平则是制约轮胎硫化机自动化
水平的关键因素。郭良刚等为了提高装胎机械手的精
度，开发了电动变频机械手 [1] 。旺明等对硫化机机械
手结构进行了改进，采用电动摆台调整机械爪，提高
重复对中精度及自动化水平 [2] 。
轮胎硫化机装胎机械手停止转动时因惯性存在一
定的振动，严重影响效率及抓胎爪片的对中精度。而
关于装胎机械手振动控制方面鲜有研究。本工作主要
从理论上研究装胎机械手上气缸安装位置、缓冲机构 图 1 轮胎硫化机装胎机械手示意图
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对振动控制的影响，同时结合实际生产，验证理论分 F=PS 1 =P×π×d 1 /4=0.7×10 ×3.14×0.08 /4=3 517 N （1）
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析的正确性。 F′ =PS 2 =P×π×(d 1 -d 2 )/4 =0.7×10 ×3.14×
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(0.08 -0.025 )/4=3 173 N （2）
1 装胎机械手简介
以某型号轮胎定型硫化机为研究对象，轮胎硫化 2 装胎机械手振动控制分析
机装胎机械手示意图见图 1 所示，主要包括机械爪、 轮胎硫化机装胎机械手振动影响因素较多，主要
转进转出气缸、机械臂、升降支架等。其功能为把轮 包括气缸减震设计及选型、限位及缓冲机构设计、气
胎生坯抓起，然后转到与轮胎硫化机中心机构同轴位 缸与机械臂安装角度等。由于气缸已定型，故本研究
置，将生胎套入硫化胶囊中，并且能在生胎定型过程 主要从气缸安装位置、缓冲机构方面进行分析。
中起定位导向作用 [3] 。 2.1 气缸安装位置对振动控制影响
轮胎硫化机装胎机械手转进转出用气缸缸径 d 1 为 图 2 为优化的气缸安装位置与转臂受力关系示意
80 mm，气体压力 P 为 0.7 MPa，活塞杆直径 d 2 为 25
mm，则活塞杆伸出时气缸提供的推力 F 及活塞杆缩 作者简介 ：雷海波（1984-），男，工程师，硕士研究生，
回时气缸提供的推力 F′分别为 ： 2010 年毕业于湖南大学，主要从事机械的设计与制造工作。
收稿日期 ：2017-08-14

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