【機(jī)械手】-硫化機(jī)機(jī)械手方案

---宋停云與您共享------宋停云與您共享---HT099通用型上下料定位機(jī)械手用于硫化機(jī)技術(shù)方案書(shū)四川豪特電氣有限公司Hightech（SiChuan）CO.,LTD.2009年12月23日---宋停云與您共享------宋停云與您共享---HT099通用型上下料定位機(jī)械手公司簡(jiǎn)介四川豪特電氣有限公司與清華高校精儀系機(jī)器人與自動(dòng)化試驗(yàn)室合作，以其技術(shù)為依托，主要從事工業(yè)機(jī)器人及自動(dòng)化工程的設(shè)計(jì)制造和安裝業(yè)務(wù)。公司技術(shù)方楊向東博士就職于清華高校制造工程研究所，長(zhǎng)期從事工業(yè)機(jī)器人的爭(zhēng)辯，在機(jī)器人基礎(chǔ)理論、機(jī)構(gòu)學(xué)、智能把握、圖像處理、工業(yè)機(jī)器人及特種機(jī)器人產(chǎn)品開(kāi)發(fā)方面具有較高的學(xué)術(shù)造詣，曾留學(xué)九州高校攻讀博士，專(zhuān)攻工業(yè)機(jī)器人技術(shù)，并入選香港特殊行政區(qū)優(yōu)才引進(jìn)方案。他作為主要完成人，研制中國(guó)第一臺(tái)大型鏜銑類(lèi)數(shù)控機(jī)床，獲教育部科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)，排名第四。其與解放總醫(yī)院合作研制的肝腫瘤治療機(jī)器人，已開(kāi)頭臨床試驗(yàn)爭(zhēng)辯；并先后研制碼垛機(jī)器人、焊接機(jī)器人等多種工業(yè)機(jī)器人產(chǎn)品。在簡(jiǎn)潔機(jī)構(gòu)分析、機(jī)器視覺(jué)與圖像處理、基于微分幾何的機(jī)器人與非線性系統(tǒng)建模與分析、機(jī)器人精度分析等方面有較深化的爭(zhēng)辯。公司現(xiàn)有工程設(shè)計(jì)人員31位，其中機(jī)器人專(zhuān)業(yè)博士2碩士多名，涵蓋機(jī)械、電氣、數(shù)控、液壓、自動(dòng)化、無(wú)線電等多門(mén)學(xué)科專(zhuān)業(yè)。目前正在修建工業(yè)機(jī)器人及自動(dòng)化產(chǎn)品產(chǎn)研基地，配套有精密加工車(chē)間、液壓車(chē)間、電氣裝配車(chē)間以及專(zhuān)家小區(qū)等，廠區(qū)占地面積超過(guò)20000m2。---宋停云與您共享------宋停云與您共享---公司目前主要產(chǎn)品有噴涂（）機(jī)器人、碼垛機(jī)器人、裝配機(jī)器人、焊接機(jī)器人及其配套自動(dòng)化生產(chǎn)線，隨著公司進(jìn)展，還將逐步開(kāi)展特種機(jī)器人、其他專(zhuān)用機(jī)器人的研發(fā)和生產(chǎn)工作。公司秉承“厚德載物、自強(qiáng)不息”的清華校訓(xùn)，以精湛的技術(shù)、優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品、良好的服務(wù)結(jié)交各界伴侶！---宋停云與您共享------宋停云與您共享---一、概述目前硫化機(jī)機(jī)械手普遍存在下述問(wèn)題：）人工手動(dòng)操作，勞動(dòng)強(qiáng)度大，定位不精確?????。）時(shí)間長(zhǎng)后，機(jī)械手安裝臂簡(jiǎn)潔變形，從而造成輪胎胚不能精確?????對(duì)心，還需人工調(diào)整使得工作效率下降及產(chǎn)品質(zhì)量也不夠穩(wěn)定。）對(duì)于大批量生產(chǎn)，經(jīng)常要調(diào)整機(jī)械手的對(duì)心，鋪張大量修理時(shí)間。HT099通用型機(jī)械手是一種雙模輪胎定型硫化機(jī)機(jī)械手的優(yōu)化設(shè)計(jì)，可直接應(yīng)用在新機(jī)的制造上，又可用在老機(jī)的改造上，因此具有極大的推廣價(jià)值和顯著的經(jīng)濟(jì)效益。雙模輪胎定型硫化機(jī)機(jī)械手的用途是將生胎從存胎器提起送至下模上定位，充汽定型。機(jī)械手的設(shè)計(jì)是針對(duì)胚胎的外形，使其在抓胎時(shí)能形成一筒形鉤爪，在中心機(jī)構(gòu)的協(xié)作下，能夠防止膠囊外逃和賜予膠囊導(dǎo)向，使膠囊一邊下降，一邊充汽膨脹，順當(dāng)?shù)剌斎雰?nèi)腔，進(jìn)行裝胎和預(yù)定型。二、系統(tǒng)組成在影響輪胎均勻性的因素中，與硫化機(jī)機(jī)械手有關(guān)的占15%左右，由此可見(jiàn)，機(jī)械手對(duì)輪胎質(zhì)量的影響相當(dāng)大，所以作為硫化機(jī)專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠家，特殊看重機(jī)械手的性能、質(zhì)量，把機(jī)械手的改進(jìn)單項(xiàng)，成立開(kāi)發(fā)小組。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要作了以下改進(jìn)：1、單行程氣缸改為雙行程氣缸。用單行程氣缸會(huì)毀滅以下兩種狀況：---宋停云與您共享------宋停云與您共享---①當(dāng)機(jī)械手的爪片張開(kāi)滿足不把坯胎上緣的鋼絲撐變形的尺寸收縮時(shí)，爪片簡(jiǎn)潔夾住膠囊上卡盤(pán)，爪片片退出困難，若強(qiáng)行退出，則沖擊其相關(guān)部件，造成機(jī)械手的重復(fù)精度低并影響設(shè)備的壽命。②當(dāng)機(jī)械手的爪片滿足收縮能順當(dāng)從膠囊上卡盤(pán)退出尺寸張開(kāi)時(shí)，又很簡(jiǎn)潔把坯胎上緣的鋼絲撐變形，從而影響成品輪胎的質(zhì)量。傳統(tǒng)硫化機(jī)的機(jī)械手不能解決①、②所毀滅的問(wèn)題，要尋求該問(wèn)題的最優(yōu)解，需突破常規(guī)的設(shè)計(jì)理念，把單行程氣缸改為雙行程氣缸，即機(jī)械手放胎時(shí)，氣缸走S1行程,爪片不會(huì)與膠囊上卡盤(pán)干涉，較好地疼惜了設(shè)備;機(jī)械手上升時(shí)，氣缸走S2-S1行程，機(jī)械手抓胎時(shí)，氣缸走S2行程，縮到最小，便于抓胎。用雙行程氣缸可以避開(kāi)毀滅以上①、②兩種狀況：機(jī)械手的張開(kāi)、閉合氣缸選用國(guó)產(chǎn)三位部進(jìn)氣缸（即雙行程氣缸，型號(hào)：10A-5（N）SD50X40X130 （帶開(kāi)關(guān)型。③當(dāng)機(jī)械手的爪片收縮放胎時(shí)，氣缸只走S1內(nèi)側(cè)與膠囊上卡盤(pán)不相干涉（此點(diǎn)設(shè)為B，當(dāng)爪片從膠囊上卡盤(pán)退出上升收縮時(shí)再走S2-S1行程（此點(diǎn)設(shè)為C，從而滿足下次順當(dāng)抓胎。④當(dāng)機(jī)械手的爪片抓張開(kāi)時(shí)，氣缸走S2行程（此點(diǎn)設(shè)為A，不會(huì)把坯胎上緣的鋼絲撐變形，從而保證了成品輪胎的質(zhì)量。注：S1為氣缸從最大行程到能順當(dāng)從膠囊上卡盤(pán)不相干涉---宋停云與您共享------宋停云與您共享---所走行程。S2為氣缸最大行程，但又滿足能順當(dāng)抓胎，完全張開(kāi)時(shí)又不會(huì)坯胎上緣的鋼絲撐變形的行程。所選氣缸是帶開(kāi)關(guān)型的。機(jī)械手的圓度、對(duì)中度、同軸度分別達(dá)到≤0.5mm,這樣的精度，在同行業(yè)，處于領(lǐng)先地位。3、接受T型導(dǎo)軌式。導(dǎo)軌用QT50，滑塊用45#胎器既耐磨又穩(wěn)定、牢靠。4、接受三個(gè)(六片式抓胎器)或四個(gè)(八片式抓胎器)軸承懸掛式，使轉(zhuǎn)動(dòng)盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)敏，維護(hù)、修理便利。5、把單立柱改為雙立柱，增加機(jī)械手上下運(yùn)動(dòng)的牢靠性、平穩(wěn)性。6、整個(gè)機(jī)械手的調(diào)整均取消傳統(tǒng)用的頂絲，在上支架上接受拖板結(jié)構(gòu)，調(diào)整雙立柱的垂直度，調(diào)整好后，打上定位銷(xiāo)。提高了重復(fù)精度。7、機(jī)械手的組成：包括自由移動(dòng)的底座(1)座(1)上的立柱(2)(2)上安裝伸縮橫梁(3)橫梁(3)上安裝該機(jī)動(dòng)機(jī)械手的抓取機(jī)構(gòu)(4)；所述的抓取機(jī)構(gòu)(4)設(shè)置起驅(qū)動(dòng)整個(gè)抓取機(jī)構(gòu)動(dòng)作的機(jī)械爪氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)中心結(jié)構(gòu)(5)，該抓取機(jī)構(gòu)(4)還設(shè)置執(zhí)行抓取動(dòng)作的機(jī)械爪組(6)，上述機(jī)械爪組(6)和機(jī)械爪啟動(dòng)驅(qū)動(dòng)中心結(jié)構(gòu)(5)之間設(shè)置機(jī)械爪組(6)的開(kāi)合裝置(7)該機(jī)械手具有可以自由移動(dòng)的底座，能夠格外簡(jiǎn)潔的將硫化好的輪胎或者待硫化的胎胚向任意地方抓取或者移送；還---宋停云與您共享------宋停云與您共享---奇異的設(shè)計(jì)取胎和裝胚由同一個(gè)機(jī)械手完成；同時(shí)實(shí)現(xiàn)了盡量緊湊而的把握多臺(tái)組機(jī)械爪，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔、奇異。整個(gè)機(jī)械手的改進(jìn)后，提高了精度，便于裝配、調(diào)整、維修。依據(jù) 《輪胎硫化機(jī)的檢測(cè)方法》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。機(jī)械手卡爪軸線在裝胎位置與中心機(jī)構(gòu)中心或下熱板內(nèi)孔中心的同軸度≤0.5。裝胎機(jī)構(gòu)的垂直度≤0.5抓胎器抓胎部位與下蒸汽室（熱板）0.5。抓胎器抓胎部位與中心機(jī)構(gòu)的同軸度的重復(fù)精度≤0.2胎器抓胎部位的圓度（400mm時(shí)）0.5。三、具體實(shí)現(xiàn)：1、行走小車(chē)：采用變頻系統(tǒng)把握，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)位，位置自動(dòng)矯正。小車(chē)運(yùn)行工藝圖如下：2、機(jī)械手臂：采用變頻系統(tǒng)把握，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)位，位置自動(dòng)矯正。取胎和裝胚工藝圖如下:---宋停云與您共享------宋停云與您共享------宋停云與您共享------宋停云與您共享---四、系統(tǒng)組成及工作節(jié)拍1、系統(tǒng)組成序號(hào)項(xiàng)目規(guī)格說(shuō)明01移動(dòng)小車(chē)定位精：0.3mm接受溝通變頻系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)02機(jī)械手上升及伸縮機(jī)構(gòu)定位精：0.3mm接受溝通變頻系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)03爪子開(kāi)放機(jī)收縮定位精：1mm接受雙行程氣缸04機(jī)械手負(fù)重負(fù)荷＜200Kg2、工作節(jié)拍序號(hào)動(dòng)作速度說(shuō)明01小車(chē)運(yùn)行速度≤31m/min速度可調(diào)02機(jī)械手上下速度≤30m/min速度可調(diào)03機(jī)械手前伸機(jī)回縮速度≤30m/min速度可調(diào)04爪子開(kāi)放及回縮速度≤150mm/S---宋停云與您共享------宋停云與您共享---機(jī)械手PLC---宋停云與您共享------宋停云與您共享---生產(chǎn)中應(yīng)用機(jī)械手可以提高生產(chǎn)的自動(dòng)化水平和勞動(dòng)生產(chǎn)率;可以減輕勞動(dòng)空氣取之不（環(huán)保的概念）2.空氣的沾性很小，管路中壓力損失也很?。ㄒ话銡饴纷枇p失不到油路的千分之一3.4～8/每平方厘米)，因此對(duì)動(dòng)元件的材質(zhì)和制造精度要求可以降低。4.與液壓傳動(dòng)相比，它的5.空氣介質(zhì)清潔，亦不會(huì)變質(zhì)，管2.由于使用氣用氣壓驅(qū)動(dòng)與用其他能源驅(qū)動(dòng)比較有以下優(yōu)點(diǎn)：空氣取之不竭，用過(guò)之后排入大氣，不需回收和處理，不污染環(huán)境。偶然的或少量的泄漏不致對(duì)生產(chǎn)發(fā)生嚴(yán)峻的影響?？諝獾恼承院苄。苈分袎毫p失也就很小，便于遠(yuǎn)距離輸送。壓縮空氣的工作壓力較低，因此對(duì)氣動(dòng)元件的材質(zhì)和制造精度要求可以降低。一般說(shuō)來(lái)，往復(fù)運(yùn)動(dòng)推力在1~2噸以下接受氣動(dòng)經(jīng)濟(jì)性較好。與液壓傳動(dòng)相比，它的動(dòng)作和反應(yīng)都快，這是氣動(dòng)的突出優(yōu)點(diǎn)之一?？諝饨橘|(zhì)清潔，亦不會(huì)變質(zhì)，管路不易堵塞。它可平安地應(yīng)用在易燃、易爆和粉塵大的場(chǎng)合。又便于實(shí)現(xiàn)過(guò)載自動(dòng)疼惜.二﹑機(jī)械手的組成---宋停云與您共享------宋停云與您共享---執(zhí)行機(jī)構(gòu)機(jī)械手的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，由手、手腕、手臂、支柱組成。手是抓取機(jī)構(gòu)，用來(lái)夾傳動(dòng)系統(tǒng)把握系統(tǒng)三﹑機(jī)械手的分類(lèi)和特點(diǎn)主要特點(diǎn)：機(jī)械手（上下料機(jī)械手、裝配機(jī)械手、搬運(yùn)機(jī)械手、堆垛機(jī)械手、助力機(jī)械手、真空搬運(yùn)機(jī)、真空吸吊機(jī)、省力吊具、氣動(dòng)平衡器等）。懸臂起重機(jī)（懸臂吊、電動(dòng)環(huán)鏈葫蘆吊、氣動(dòng)平衡吊等）導(dǎo)軌式搬運(yùn)系統(tǒng)（懸掛軌道、輕型軌道、單梁起重機(jī)、雙梁起重機(jī)）工業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用主要特點(diǎn)：機(jī)械手（上下料機(jī)械手、裝配機(jī)械手、搬運(yùn)機(jī)械手、堆垛機(jī)械手、助力機(jī)械手、真空搬運(yùn)機(jī)、真空吸吊機(jī)、省力吊具、氣動(dòng)平衡器等）。懸臂起重機(jī)（懸臂吊、電動(dòng)環(huán)鏈葫蘆吊、氣動(dòng)平衡吊等）導(dǎo)軌式搬運(yùn)系統(tǒng)（懸掛軌道、輕型軌道、單梁起重機(jī)、雙梁起重機(jī)）工業(yè)機(jī)械手的應(yīng)用---宋停云與您共享------宋停云與您共享---機(jī)械手是在機(jī)械化、自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)展起來(lái)的一種新型裝置。近年來(lái)，機(jī)械手雖然目前還不如人手那樣靈敏，但它具有能不斷重復(fù)工作和勞動(dòng)、不知疲乏、不怕危急、抓舉重物的力氣比人手大等特點(diǎn)，因此，機(jī)械手已受到很多部門(mén)的重視，并越來(lái)越廣泛地得到了應(yīng)用，例如：可在危急場(chǎng)合下工作，如工品的裝卸、危急品及有害物的搬運(yùn)等。宇宙及海洋的開(kāi)發(fā)。助力機(jī)械手:又稱(chēng)平衡器、平衡吊、省力吊具、手動(dòng)移載機(jī)等，是一種無(wú)重力化手動(dòng)承載系統(tǒng)，一種新穎的、用于物料搬運(yùn)時(shí)省力化操作的助力設(shè)備,屬于一種非標(biāo)設(shè)計(jì)的系列化產(chǎn)品。針對(duì)客戶應(yīng)用需求，量身定制的個(gè)案創(chuàng)作。助力機(jī)械手:又稱(chēng)平衡器、平衡吊、省力吊具、手動(dòng)移載機(jī)等，是一種無(wú)重力化手動(dòng)承載系統(tǒng)，一種新穎的、用于物料搬運(yùn)時(shí)省力化操作的助力設(shè)備,屬于一種非標(biāo)設(shè)計(jì)的系列化產(chǎn)品。針對(duì)客戶應(yīng)用需求，量身定制的個(gè)案創(chuàng)作。﹑搬運(yùn)物件或操持工具完成某些特定操作。應(yīng)用機(jī)械手可以代替人從事單調(diào)﹑重復(fù)或繁重的體力勞動(dòng)，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化，代替人在有害環(huán)境下的手工操作，改善勞動(dòng)條件，204050年月以后，機(jī)﹑污染嚴(yán)峻的地方取放工件和裝卸材﹑