Page 66 - 《橡塑技术与装备》2022年7期
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橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT
如图 1，胎胚输送机械手主要用于从输送线取胎 超负荷运转状态。
位抓取胎胚，经空中轨道输送，能够将胎胚送到当前 （2）行走轮及导向轮等采用铁芯聚氨酯包胶，因
生产线 15 台硫化机中任意一台硫化机存胎位上，由于 硫化车间温度高于室温，特别是夏季高温天气，摩擦
硫化机是双模硫化机，因此胎胚输送机械手采用双工 热量难以及时散去，24 h 不间断运行导致整个行走导
位设置，每次抓取两个胎坯提高了胎胚输送效率。胎 向轮易老化和磨损。
胚输送机械手含有 4 个自由度，分别是水平行走 X 轴、 （3）因机械手过重出现同步带故障频繁，导轮安
垂直升降 Y 轴、前后伸缩 Z 轴、扩张收缩 T 轴，其中 装板出现焊缝爆裂后变形，加剧轮子损坏及存在严重
轨道利用车间现有建筑立柱作为主要支撑，通过 X 轴 的安全隐患。
减速电机带走主动轮水平行走跨距移动，利用 Y 轴伺 （4）行走导向轮是 5 ＂的铁芯聚氨酯轮子，质量
服电机带动同步带实现上下升降，Z 轴伺服电机实现 上佳的包胶工艺的轮子在 2 m/s 的速度下承重约 500
从取胎位到存胎位的水平移动，T 轴负责扩张和收缩 kg，很难达到设计时承重 650 kg 的要求，涉及包胶工
完成胎胚的抓放动作。 艺稳定性及备件成本问题，也是故障频繁发生的一个
原因。
由于胎胚输送机械手从动轮频繁故障，带来了一
下不利影响 ：
（1）更换导轮高空作业风险及夏季高温作业风险
增加。
（2）因机械手重量过大，导轮频繁损坏增加备件
费用（约 180 个 / 年），约 3 万元 / 年（含轴承等配件
费用）；升降同步带及滑块等损坏增加备件费用约 4 万
元 / 年，共计 7 万元 / 年。
（3）机械手从动轮故障频繁（月均 9.23 h/ 台 /、 7.63
图 1 胎胚输送机械手示意图 次 / 台），待料约 2 399 条 / 月，影响生产销售，特别
是急需的确保规格生产难以保证。
胎胚输送机械手主要有行走装置、升降装置、伸
（4）升降机构一级和二级之间使用同步带，因重
缩装置、抓手装置等组成，主要采用钢构件，整机重
量过大，也出现频繁损坏，存在断裂掉落风险，已出
量高达 2 635 kg。
现至少 3 次同步带及压板固定失效，机械手坠落，已
胎胚输送机械手电气部分采用滑触线供电，安装
增加机械限位，但在大重量冲击下有脱焊风险，存在
于 X 轴导轨上，集电臂、光通讯和激光测距以及电控
严重安全隐患。
箱安装在机械手行走装置上，其中电控箱内置散热空
（5）因机械手升降装置重量过大，所有的机械手
调以保证在硫化的高温环境下整个电控系统运行的稳
上侧导轮安装板都出现焊缝爆裂，已进行补焊处理及
定性。电源通过滑触线进入集电臂后接入行走装置，
加固，但仍然时有发生，存在严重安全隐患。
电控系统以无线通讯方式与上位机交互控制整个胎胚
（6）各个减速电机及伺服电机在无效负载下运行，
输送机械手的运行。
能耗也一直居高不下，增加企业运行成本。
2.2 运行现状
（7）从动轮故障时掉落聚氨酯碎屑有掉落到胎胚
胎胚输送机械手自投入使用以来运行时间超过 4
表面风险，后工序 X 光检查出异物杂志造成返修，触
年时间，故障率一直居高不下，已严重制约产量的提
及质量红线。
升，经分析主要原因如下 ：
鉴于以上，经评估后硫化机械手开展了轻量化试
（1）胎胚输送机械手框架原厂家设计时采用全碳
点改造。
钢制作，导致整机重量过大，高达 2 635 kg，其中仅
升降机机构达 998 kg，属于悬臂结构形式，运行中单
3 轻量化改造技术方案
侧受力较大，行走装置承载过大使得行走导向轮处于
3.1 轻量化改造方向
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·16· 第 48 卷 第 期
