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橡塑技术与装备（橡胶） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (RUBBER)

气缸带动钢针收缩，胶块脱落至密炼机上料输送带上。
对于生产工艺要求胶块不经烘胶直接送入密炼机或碎
胶机的轮胎企业，由于胶块硬度较大，抓具移至胶块
上方，同时连杆气缸收缩，电机带动螺杆转动，当抓
具移动至胶块表面时，电机在油缸驱动和导轨滑块作
用下螺杆钻入胶块中，当螺杆钻入 2/3 胶块厚度时，
油缸停止动作并锁定位置，夹具在机器人作用下提起
并带动胶块送至密炼机上料输送线，电机反转同时在
图 1 密炼机生产线运行示意图
油缸驱动下，沿导轨滑块放置胶块于密炼机上料输送
线上。
3 系统设备应用
对于钢叉式模块工作的特殊情况，当连杆气缸插
3.1 系统工作原理
入胶块后，发现胶块粘连在一起时，螺杆在电机和油
通过安装在机器人抓具上的照相测量装置（包括
缸驱动下钻入胶块中，螺杆不断钻入，直至钻通胶块。
激光测距装置）确定待搬运胶块实际位置并将信息传
在自身重力作用下，胶块与胶块之间将会出现间隙，
给机器人系统，同时通过照相测量装置确认输送带上
如果胶块与胶块之间仍未分离，螺杆继续在电机和油
是否有空位，然后机器人借助抓具将胶块从托盘移至
缸、导轨滑块作用下钻入胶块中，然后螺杆通过电机
输送带空位上实现胶块的自动搬运。整个工作区域设
反转，并由油缸驱动上移，直至两胶块分离，然后抓
置安全栏及安全光栅并通过系统控制实现安全防护。
具在机器人作用下移送至密炼机上料输送线并按前序
机器人自动搬胶流程如图 2 所示。
步骤放置胶块。
对于螺杆模块工作的特殊情况，当螺杆插入胶块
1 后，发现胶块粘连在一起时，其中电机继续在油缸
驱动和导轨滑块作用下带动螺杆钻入胶块 1，并开始
接触下层胶块表面，在胶块自身重力作用下，两胶块
间将会出现间隙，如果胶块仍未分离，螺杆继续在电
机和油缸以及导轨滑块作用下钻入下层胶块，然后螺
杆在电机驱动下反转，并由油缸驱动上移，粘连胶块
分离，然后抓具在机器人作用下移送至密炼机上料输
送线并按前序步骤放置胶块。
分离过程如图 3 所示。

图 2 机器人自动搬胶流程图
3.2 工作过程
机器人通过抓具上的激光测距装置和图像识别系

统锁定所需搬运的胶块并通过钢针或螺杆实现对胶块
的抓取与搬运。对于生产工艺要求胶块烘胶后进入密
炼机的轮胎企业，胶块或胶块表面温度高于 0 ℃时，
抓具中电机连接螺杆在油缸作用下，沿着导轨滑块上
移，直至两侧螺杆末端位置处在抓具靠近胶块表面且 图 3 黏连胶块分离过程结构图
不触碰胶块的位置。当抓具靠近胶块时，连杆气缸带
4 关键部件结构设计
动钢针运动，将钢针插入胶块中，机器人带动抓具将
4.1 抓具工作原理
胶块移至密炼机生产线，同时旋转抓具，保证胶块按
为可靠抓取胶块，抓具方案采以两组气缸为动力
照正确方向放置在密炼机上料输送带上方，然后连杆

·38· 第 45 卷 第 11 期