輪胎硫化模具干冰清洗機(jī)械手的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于清洗裝置，具體涉及一種輪胎硫化模具在線干冰清洗機(jī)械手。本發(fā)明包括在軌道通道上移動的軌道小車，軌道小車上固連有控制柜、安裝架，安裝架上通過滑槽和固定螺釘連接有固定座；一級臂與固定座、二級臂與一級臂之間分別通過關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置鉸接，組成可折疊的機(jī)械手臂；二級臂上安裝有干冰噴頭；所述干冰噴頭為上、下兩對共4個，并通過轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置鉸接于二級臂上，轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動干冰噴頭與二級臂相對轉(zhuǎn)動；所述干冰噴頭與噴頭擺動裝置連接，使干冰噴頭在一定角度范圍內(nèi)來回擺動。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、能適應(yīng)多臺輪胎硫化機(jī)交替、快速在線自動化清洗輪胎硫化模具。
【專利說明】輪胎硫化模具干冰清洗機(jī)械手

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于清洗裝置，具體涉及一種輪胎硫化模具在線干冰清洗機(jī)械手。

【背景技術(shù)】
[0002]在輪胎硫化成型生產(chǎn)時，硫化模具上不可避免的會粘附有殘余橡膠、硫化物等雜質(zhì)，如不及時清洗，將會嚴(yán)重影響輪胎的表面質(zhì)量和精度，因此，模具的清洗是輪胎硫化生產(chǎn)的主要工序之一。清洗模具的傳統(tǒng)方法有機(jī)械法和化學(xué)法，機(jī)械法主要是采用物理性研磨、顆粒撞擊的原理清洗，技術(shù)成熟，簡單可行，但會給模具造成機(jī)械性的損傷，縮短壽命，另外部分方法還需折裝模具，清洗效率低；化學(xué)法是利用某些工業(yè)溶劑對模具的污染物進(jìn)行腐蝕性的清洗，方便實用，但會腐蝕模具，污染環(huán)境。
[0003]新型清洗方法有超聲波法、激光法和干冰清洗法，尤其是干冰清洗以對模具無損傷、對環(huán)境無污染、對人員無毒害、可清洗細(xì)小排氣孔、對模具無冷卻要求的優(yōu)勢，在輪胎生產(chǎn)行業(yè)迅速發(fā)展，但大都是手工操作，效率低下，環(huán)境惡劣，目前雖已有如“自動干冰清洗輪胎模具的裝置”(CN103240242A)的清洗設(shè)備，但由于該設(shè)備機(jī)構(gòu)多、噴頭少，操作較繁雜，效率較低下，尤其是在多臺輪胎硫化機(jī)交替清洗時，該設(shè)備伸縮滑道較長，導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)較大而移動困難，且移動滾輪難以快速準(zhǔn)確確定清洗設(shè)備的工位。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、能適應(yīng)多臺輪胎硫化機(jī)交替、快速在線自動化清洗模具的輪胎硫化模具干冰清洗機(jī)械手。
[0005]本發(fā)明目的是通過如下的技術(shù)方案來實現(xiàn)的:該輪胎硫化模具干冰清洗機(jī)械手，它包括在軌道通道上移動的軌道小車，軌道小車上固連有控制柜、安裝架，安裝架上通過滑槽和固定螺釘連接有固定座；一級臂與固定座、二級臂與一級臂之間分別通過關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置鉸接，組成可折疊的機(jī)械手臂；二級臂上安裝有干冰噴頭；所述干冰噴頭為上、下兩對共4個，并通過轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置鉸接于二級臂上，轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動干冰噴頭與二級臂相對轉(zhuǎn)動；所述干冰唆頭與喂'頭擺動裝置連接，使干冰喂'頭在一定角度ill圍內(nèi)來回擺動。
[0006]具體的，所述關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置包括固連于固定座或一級臂上的步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過鍵與關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸聯(lián)結(jié)并驅(qū)動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸；關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸通過端蓋、軸承、密封氈圈鉸接于固定座或一級臂的端部凹槽的上、下安裝孔內(nèi)；一級臂或二級臂通過定位螺釘固結(jié)于關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸位于固定座或一級臂端部凹槽的桿部上，關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸帶動一級臂相對固定座或二級臂相對一級臂轉(zhuǎn)動，以控制機(jī)械手臂折疊收縮或伸展。
[0007]具體的，所述轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置包括固連于二級臂端部凹槽內(nèi)、帶蝸輪蝸桿減速器的雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)，雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)通過鍵與轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸聯(lián)結(jié)；轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸通過端蓋、軸承鉸接于二級臂端部凹槽的上、下安裝孔內(nèi)；轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸伸出上、下安裝孔外的兩端部分別固連有一根與轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸垂直的轉(zhuǎn)臂，轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸端部通過鍵與轉(zhuǎn)臂的中心孔聯(lián)結(jié)，其外端面設(shè)有端蓋及緊定螺釘緊固；所述兩對干冰噴頭分別安裝于上、下兩根轉(zhuǎn)臂的兩端，所述雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)通過轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸驅(qū)動上、下兩根轉(zhuǎn)臂同步旋轉(zhuǎn)，工作時轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)角3 180度。
[0008]具體的，所述噴頭擺動裝置包括分別通過電機(jī)座固連于上、下兩根轉(zhuǎn)臂中部的兩臺伺服電機(jī)；電機(jī)座固定于轉(zhuǎn)臂中部，伺服電機(jī)固定于電機(jī)座上，伺服電機(jī)與過渡軸固連，過渡軸通過軸承與電機(jī)座上的安裝孔鉸接，過渡軸與所述轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸垂直；過渡軸連接曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)兩端的搖桿轉(zhuǎn)軸通過軸承與轉(zhuǎn)臂兩端的安裝孔鉸接，所述兩對干冰噴頭分別安裝于上、下兩個曲柄搖桿機(jī)構(gòu)兩端的搖桿轉(zhuǎn)軸上；伺服電機(jī)驅(qū)動曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)動，帶動搖桿在一定角度范圍內(nèi)來回擺動，干冰噴頭隨搖桿同步擺動，干冰噴頭的擺動角度與輪胎模具內(nèi)表面的橫截線相適應(yīng)。
[0009]本發(fā)明通過調(diào)整安裝架的安裝高度，可適應(yīng)不同規(guī)格的輪胎硫化機(jī)；通過調(diào)整二級臂、轉(zhuǎn)臂和搖桿的長度，可適應(yīng)不同規(guī)格輪胎模具的清洗；通過調(diào)整伺服電機(jī)和雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)的速度，可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)本發(fā)明機(jī)械手的清洗效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發(fā)明實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖2是圖1中關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖3是圖1中轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖4是圖1中噴頭擺動裝置的俯視圖。
[0014]圖5是圖1中噴頭擺動裝置的右視圖。

【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述。
[0016]參見圖1，本實施例包括在軌道通道I上移動的軌道小車2，軌道小車2上固連有控制柜3、安裝架4，安裝架4上通過滑槽和固定螺釘6連接有固定座5 ;—級臂8與固定座
5、二級臂9與一級臂8之間分別通過關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置7鉸接，組成可折疊的機(jī)械手臂；安裝架4可根據(jù)硫化機(jī)的規(guī)格，調(diào)整機(jī)械手的安裝高度，控制柜3安裝機(jī)械手自動運(yùn)行的電器控制設(shè)備。參見圖2，是關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置7的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖；從圖2可見，關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置7包括固連于固定座5或一級臂8上的步進(jìn)電機(jī)76，步進(jìn)電機(jī)76通過鍵77與關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸78聯(lián)結(jié)并驅(qū)動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸78 ;關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸78通過端蓋71、軸承72、軸承73、密封氈圈74等部件鉸接于固定座5或一級臂8的端部凹槽的上、下安裝孔內(nèi)；一級臂8或二級臂9通過定位螺釘75固結(jié)于關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸78位于固定座5或一級臂8端部凹槽的桿部上，關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸78帶動一級臂8相對固定座5或二級臂9相對一級臂8轉(zhuǎn)動，以控制機(jī)械手臂折疊收縮或伸展。
[0017]參見圖1，本實施例設(shè)有的干冰噴頭11為上、下兩對共4個，并通過轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置10鉸接于二級臂9上，轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置10驅(qū)動干冰噴頭11與二級臂9相對轉(zhuǎn)動；參見圖3，是轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置10的縱剖結(jié)構(gòu)示意圖；從圖3中可見，轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置10包括固連于二級臂9端部凹槽內(nèi)、帶蝸輪蝸桿減速器的雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)1012，雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)1012通過鍵(圖中未畫出)與轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸1013聯(lián)結(jié)；轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸1013通過端蓋109、軸承1010、軸承1011等部件鉸接于二級臂9端部凹槽的上、下安裝孔內(nèi)；轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸1013伸出上、下安裝孔外的兩端部分別固連有一根與轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸1013垂直的轉(zhuǎn)臂108，轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸1013端部通過鍵107與轉(zhuǎn)臂108的中心孔聯(lián)結(jié)，其外端面設(shè)有端蓋106及緊定螺釘105緊固；兩對干冰噴頭11分別安裝于上、下兩根轉(zhuǎn)臂108的兩端(圖3中看不出)，雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)1012通過轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸1013驅(qū)動上、下兩根轉(zhuǎn)臂108同步旋轉(zhuǎn)，工作時轉(zhuǎn)臂108的轉(zhuǎn)角3 180度。
[0018]參見圖1，本實施例的干冰噴頭11與噴頭擺動裝置12連接，使干冰噴頭11在一定角度范圍內(nèi)來回擺動；參見圖3、圖4、圖5，噴頭擺動裝置12包括分別通過電機(jī)座101固連于上、下兩根轉(zhuǎn)臂108中部的兩臺伺服電機(jī)104 ;電機(jī)座101固定于轉(zhuǎn)臂108中部，伺服電機(jī)104固定于電機(jī)座101上，伺服電機(jī)104與過渡軸103固連，過渡軸103通過軸承102與電機(jī)座101上的安裝孔鉸接，過渡軸103與轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸1013垂直；過渡軸103連接曲柄搖桿機(jī)構(gòu)；曲柄搖桿機(jī)構(gòu)包括與過渡軸103連接的曲柄124，曲柄124與搖桿121之間通過連桿123、連桿125連接，搖桿121的轉(zhuǎn)軸通過軸承122與轉(zhuǎn)臂108的安裝孔鉸接；兩對干冰噴頭11分別安裝于上、下兩個曲柄搖桿機(jī)構(gòu)兩端的搖桿轉(zhuǎn)軸上；伺服電機(jī)104驅(qū)動曲柄搖桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動，帶動搖桿121在一定角度范圍內(nèi)來回擺動，干冰噴頭11隨搖桿121同步擺動，實現(xiàn)干冰噴頭11在輪胎模具的內(nèi)表面，在橫截線上來回單自由度線性噴掃，干冰噴頭11的擺動角度與輪胎模具內(nèi)表面的橫截線相適應(yīng)；兩個噴頭擺動裝置12整體固定在上、下轉(zhuǎn)臂108上，隨著轉(zhuǎn)臂108的旋轉(zhuǎn)，四個干冰噴頭11將分別對上、下輪胎模具的內(nèi)表面同時進(jìn)行雙自由度平面式噴掃，只要轉(zhuǎn)臂108旋轉(zhuǎn)角度大于180度，即可完成上、下模具的清洗。
[0019]本實施例的輪胎硫化模具干冰清洗機(jī)械手的工作過程如下:
[0020]軌道小車2在多臺輪胎硫化機(jī)的軌道通道I上移動，并由軌道預(yù)設(shè)、人工操作的擋車器控制在需清洗的硫化機(jī)前快速準(zhǔn)確定位，通過控制柜3控制機(jī)械手順序動作，啟動二個關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置7的步進(jìn)電機(jī)76，將折疊收縮的一級臂8、二級臂9快速伸展，并由轉(zhuǎn)動關(guān)節(jié)裝置7的限位裝置(圖中未畫出)使一級臂8、二級臂9與固定座5保持成直線，機(jī)械手臂達(dá)到最大伸展長度，且轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置10的轉(zhuǎn)動中心與輪胎模具的外圓尺寸中心重合，關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置7停止工作，同時啟動噴頭擺動裝置12的二個伺服電機(jī)104、轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置10的雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)1012和干冰輸送裝置(圖中未畫出)，干冰噴頭11在兩個自由度上對輪胎模具的內(nèi)表面高速噴灑干冰顆粒，實現(xiàn)自動、快速干冰清洗輪胎模具。當(dāng)轉(zhuǎn)臂108的轉(zhuǎn)角3 180度，清洗結(jié)束，二個伺服電機(jī)104、雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)1012和干冰輸送裝置停止運(yùn)行，再次啟動二個關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置7的步進(jìn)電機(jī)76和轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置10的雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)1012，使機(jī)械手臂的一級臂8、二級臂9快速折疊收縮、轉(zhuǎn)臂108保持與軌道小車2運(yùn)行方向平行的位置，停止全部動作，準(zhǔn)備清洗下一臺硫化機(jī)的模具。
[0021]本實施例通過調(diào)整安裝架4的安裝高度，可適應(yīng)不同規(guī)格的輪胎硫化機(jī)；通過調(diào)整二級臂9、轉(zhuǎn)臂108和搖桿121的長度，可適應(yīng)不同規(guī)格輪胎模具的清洗；通過調(diào)整伺服電機(jī)104和雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)1012的速度，可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)本發(fā)明機(jī)械手的清洗效率。
【權(quán)利要求】
1.一種輪胎硫化模具干冰清洗機(jī)械手，其特征在于:它包括在軌道通道上移動的軌道小車，軌道小車上固連有控制柜、安裝架，安裝架上通過滑槽和固定螺釘連接有固定座；一級臂與固定座、二級臂與一級臂之間分別通過關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置鉸接，組成可折疊的機(jī)械手臂；二級臂上安裝有干冰噴頭；所述干冰噴頭為上、下兩對共4個，并通過轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置鉸接于二級臂上，轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置驅(qū)動干冰噴頭與二級臂相對轉(zhuǎn)動；所述干冰噴頭與噴頭擺動裝置連接，使干冰噴頭在一定角度范圍內(nèi)來回擺動。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述輪胎硫化模具干冰清洗機(jī)械手，其特征在于:所述關(guān)節(jié)驅(qū)動裝置包括固連于固定座或一級臂上的步進(jìn)電機(jī)，步進(jìn)電機(jī)通過鍵與關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸聯(lián)結(jié)并驅(qū)動關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸；關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸通過端蓋、軸承、密封氈圈鉸接于固定座或一級臂的端部凹槽的上、下安裝孔內(nèi)；一級臂或二級臂通過定位螺釘固結(jié)于關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸位于固定座或一級臂端部凹槽的桿部上，關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)軸帶動一級臂相對固定座或二級臂相對一級臂轉(zhuǎn)動，以控制機(jī)械手臂折疊收縮或伸展。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述輪胎硫化模具干冰清洗機(jī)械手，其特征在于:所述轉(zhuǎn)臂旋轉(zhuǎn)裝置包括固連于二級臂端部凹槽內(nèi)、帶蝸輪蝸桿減速器的雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)，雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)通過鍵與轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸聯(lián)結(jié)；轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸通過端蓋、軸承鉸接于二級臂端部凹槽的上、下安裝孔內(nèi)；轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸伸出上、下安裝孔外的兩端部分別固連有一根與轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸垂直的轉(zhuǎn)臂，轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸端部通過鍵與轉(zhuǎn)臂的中心孔聯(lián)結(jié)，其外端面設(shè)有端蓋及緊定螺釘緊固；所述兩對干冰噴頭分別安裝于上、下兩根轉(zhuǎn)臂的兩端，所述雙向孔輸出步進(jìn)電機(jī)通過轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸驅(qū)動上、下兩根轉(zhuǎn)臂同步旋轉(zhuǎn)，工作時轉(zhuǎn)臂的轉(zhuǎn)角3 180度。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述輪胎硫化模具干冰清洗機(jī)械手，其特征在于:所述噴頭擺動裝置包括分別通過電機(jī)座固連于上、下兩根轉(zhuǎn)臂中部的兩臺伺服電機(jī)；電機(jī)座固定于轉(zhuǎn)臂中部，伺服電機(jī)固定于電機(jī)座上，伺服電機(jī)與過渡軸固連，過渡軸通過軸承與電機(jī)座上的安裝孔鉸接，過渡軸與所述轉(zhuǎn)臂轉(zhuǎn)軸垂直；過渡軸連接曲柄搖桿機(jī)構(gòu)，曲柄搖桿機(jī)構(gòu)兩端的搖桿轉(zhuǎn)軸通過軸承與轉(zhuǎn)臂兩端的安裝孔鉸接，所述兩對干冰噴頭分別安裝于上、下兩個曲柄搖桿機(jī)構(gòu)兩端的搖桿轉(zhuǎn)軸上；伺服電機(jī)驅(qū)動曲柄搖桿機(jī)構(gòu)的曲柄轉(zhuǎn)動，帶動搖桿在一定角度范圍內(nèi)來回擺動，干冰噴頭隨搖桿同步擺動，干冰噴頭的擺動角度與輪胎模具內(nèi)表面的橫截線相適應(yīng)。
【文檔編號】B08B7/00GK104492759SQ201410776945
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月16日
【發(fā)明者】余以道, 鄧奕, 陳立鋒 申請人:湖南科技大學(xué)