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工业自动化 栗晓华 等·轮胎硫化机机械手改造

2.2.1 工作状态 2.4.1 工作状态
常态下，主机卸胎机械手处于空载高位。当轮胎 常态下，PCI 机械手处于空载高位待机状态。当
硫化结束开模后，中心机构上环升起，硫化胶囊抽成 需要从后充气装置上抓取冷却、定型后的轮胎时，机
真空，主机卸胎机械手转入下降至抓胎位，抓取轮胎 械手转入沿导杆（或导轨）下降到抓胎位，机械手张
后升至高位，转出后继续转至后充气装置中心装胎位， 开抓取轮胎，升起后转出，再下降到卸胎辊道上方，
下降卸胎，然后升起转至待机状态。在卸胎过程中， 抓胎爪闭合释放轮胎，然后升至高位空载待机。
主机卸胎机械手的固定圈和回转圈需要越过硫化胶囊 2.4.2 现状分析
的上压盘和胶囊外缘，使主机卸胎机械手抓胎爪伸到 经过结构技术分析和实际测量，原 20″ 液压硫化
轮胎子口内，才能抓取轮胎。 机的 PCI 机械手抓胎爪的张开度能够满足 22″~24″ 轮
2.2.2 现状分析 胎的卸胎需要，PCI 机械手不需要进行改造。
经过结构技术分析和实际测量，原 20″ 液压硫化 如果卸胎机构的抓胎爪张开度不能满足 22″~24″
机的主机卸胎机械手不能满足 22″~24″ 轮胎的卸胎需 轮胎卸胎需要的话，可以采取加长齿条的方法进行解
要。主要存在两个主要问题 ：一是 20″ 主机卸胎机械 决。此时，在设计和安装时需要考虑抓胎爪的对中性。
手抓胎爪张开至最大直径，也达不到抓取 22″~24″ 轮
胎的子口直径，无法实现抓取动作 ；二是 20″ 主机卸 3 改造方案
胎机械手的固定圈和回转圈内径较小，22″~24″ 轮胎 通过对主机装胎机械手、主机卸胎机械手、后充
硫化胶囊的上压盘和胶囊外缘直径较大， 20″ 主机卸 气装置和 PCI 机械手的机构分析，要使 20″ 液压硫化
胎机械手的固定圈和回转圈也不能越过 22″~24″ 轮胎 机的轮胎生产能力扩展到 22″~24″，仅需要对主机装
硫化胶囊的上压盘和胶囊外缘，抓胎爪下降不到轮胎 胎机械手和主机卸胎机械手进行改造即可，后充气装
子口位，不能抓取轮胎。基于这两个主要问题，也需 置和 PCI 机械手不需进行改造。经综合考虑，采取加
要对主机卸胎机械手进行改造。 长主机装胎机械手和卸胎机械手抓胎爪长度、使主机
2.3 后充气装置结构 装胎机械手和主机卸胎机械手的固定圈、回转圈不越
后充气装置采用双工位四点式结构，可同时对四 过 22″~24″ 硫化胶囊上压盘的方式进行改造。
条轮胎进行充气、冷却和定型。 3.1 主机装胎机械手改造
2.3.1 工作状态 经过对 20″ 液压硫化机的主机装胎机械手的现状
在正常工作状态下，后充气装置上有四条轮胎同 分析，主机装胎机械手主要存在两个问题 ：一是抓胎
时冷却、定型。当新轮胎硫化结束需要出模时，后充 爪开度不够，二是固定圈和回转圈内径小，不能越过
气装置由油缸驱动进行翻转，气缸驱动后充气装置上 22″~24″ 轮胎硫化胶囊的上压盘和胶囊外缘。为了实
夹盘锁紧和拾取机构下降，到位后松开锁紧装置、取 现 22″~24″ 轮胎的生产，需要同时解决这两个问题。
出后充气装置上夹盘后升至高位，PCL 机械手转入至 基于 20″ 液压硫化机主机装胎机械手固定圈、回
抓胎位，下降抓胎升起后转出，为后充气装置接收新 转圈的内径限制和装胎机械手支架的强度和刚度要求，
轮胎做好准备。 既不能在原机械手导向板上外加抓胎爪固定孔的方法
2.3.2 现状分析 来增加抓胎爪的开度，又不能采用扩大固定圈和回转
通过结构技术分析，后充气装置轮辋宽度由自动 圈内径的方法来实现机械手越过 22″~24″ 轮胎硫化胶
调整机构完成，行程满足 22″~24″ 轮胎的充气、冷却 囊的上压盘和胶囊外缘。鉴于以上原因，需要重新确
和定型要求，仅仅需要将 20″ 的轮辋更换为 22″~24″ 定改造方案。
的轮辋即可，其它机构不需要进行改造。 通过以上分析，在 20″ 液压硫化机主机装胎机械
2.4 PCI 机械手结构 手的基础上进行改造，既能满足抓胎爪开度，又能确
PCI 机械手是后充气装置冷却定型后轮胎的卸胎 保胎胚的定位和定中。依据生产 22″~24″ 规格轮胎的
结构，气缸驱动沿导杆（或导轨）垂直升降，气缸驱 硫化胶囊拉伸高度、测量胶囊上压盘外直径和抽真空
动抓胎爪张闭和机械手旋转。 胶囊外缘直径，通过理论计算和现场验证，采取在主
机装胎机械手导向板和抓胎爪之间增加过度支架的方

年
2019 第 45 卷 ·47·