【機械手】-硫化機機械手方案

---宋停云與您共享------宋停云與您共享---HT099通用型上下料定位機械手用于硫化機技術(shù)方案書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械手公司簡介四川豪特電氣有限公司與清華高校精儀系機器人與自動化試驗室合作，以其技術(shù)為依托，主要從事工業(yè)機器人及自動化工程的設(shè)計制造和安裝業(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，長期從事工業(yè)機器人的爭辯，在機器人基礎(chǔ)理論、機構(gòu)學(xué)、智能把握、圖像處理、工業(yè)機器人及特種機器人產(chǎn)品開發(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，專攻工業(yè)機器人技術(shù)，并入選香港特殊行政區(qū)優(yōu)才引進方案。他作為主要完成人，研制中國第一臺大型鏜銑類數(shù)控機床，獲教育部科技進步二等獎，排名第四。其與解放總醫(yī)院合作研制的肝腫瘤治療機器人，已開頭臨床試驗爭辯；并先后研制碼垛機器人、焊接機器人等多種工業(yè)機器人產(chǎn)品。在簡潔機構(gòu)分析、機器視覺與圖像處理、基于微分幾何的機器人與非線性系統(tǒng)建模與分析、機器人精度分析等方面有較深化的爭辯。公司現(xiàn)有工程設(shè)計人員31位，其中機器人專業(yè)博士2碩士多名，涵蓋機械、電氣、數(shù)控、液壓、自動化、無線電等多門學(xué)科專業(yè)。目前正在修建工業(yè)機器人及自動化產(chǎn)品產(chǎn)研基地，配套有精密加工車間、液壓車間、電氣裝配車間以及專家小區(qū)等，廠區(qū)占地面積超過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（）機器人、碼垛機器人、裝配機器人、焊接機器人及其配套自動化生產(chǎn)線，隨著公司進展，還將逐步開展特種機器人、其他專用機器人的研發(fā)和生產(chǎn)工作。公司秉承“厚德載物、自強不息”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、概述目前硫化機機械手普遍存在下述問題：）人工手動操作，勞動強度大，定位不精確?????。）時間長后，機械手安裝臂簡潔變形，從而造成輪胎胚不能精確?????對心，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。）對于大批量生產(chǎn)，經(jīng)常要調(diào)整機械手的對心，鋪張大量修理時間。HT099通用型機械手是一種雙模輪胎定型硫化機機械手的優(yōu)化設(shè)計，可直接應(yīng)用在新機的制造上，又可用在老機的改造上，因此具有極大的推廣價值和顯著的經(jīng)濟效益。雙模輪胎定型硫化機機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。機械手的設(shè)計是針對胚胎的外形，使其在抓胎時能形成一筒形鉤爪，在中心機構(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?shù)剌斎雰?nèi)腔，進行裝胎和預(yù)定型。二、系統(tǒng)組成在影響輪胎均勻性的因素中，與硫化機機械手有關(guān)的占15%左右，由此可見，機械手對輪胎質(zhì)量的影響相當大，所以作為硫化機專業(yè)生產(chǎn)廠家，特殊看重機械手的性能、質(zhì)量，把機械手的改進單項，成立開發(fā)小組。在設(shè)計過程中，主要作了以下改進：1、單行程氣缸改為雙行程氣缸。用單行程氣缸會毀滅以下兩種狀況：---宋停云與您共享------宋停云與您共享---①當機械手的爪片張開滿足不把坯胎上緣的鋼絲撐變形的尺寸收縮時，爪片簡潔夾住膠囊上卡盤，爪片片退出困難，若強行退出，則沖擊其相關(guān)部件，造成機械手的重復(fù)精度低并影響設(shè)備的壽命。②當機械手的爪片滿足收縮能順當從膠囊上卡盤退出尺寸張開時，又很簡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)硫化機的機械手不能解決①、②所毀滅的問題，要尋求該問題的最優(yōu)解，需突破常規(guī)的設(shè)計理念，把單行程氣缸改為雙行程氣缸，即機械手放胎時，氣缸走S1行程,爪片不會與膠囊上卡盤干涉，較好地疼惜了設(shè)備;機械手上升時，氣缸走S2-S1行程，機械手抓胎時，氣缸走S2行程，縮到最小，便于抓胎。用雙行程氣缸可以避開毀滅以上①、②兩種狀況：機械手的張開、閉合氣缸選用國產(chǎn)三位部進氣缸（即雙行程氣缸，型號：10A-5（N）SD50X40X130 （帶開關(guān)型。③當機械手的爪片收縮放胎時，氣缸只走S1內(nèi)側(cè)與膠囊上卡盤不相干涉（此點設(shè)為B，當爪片從膠囊上卡盤退出上升收縮時再走S2-S1行程（此點設(shè)為C，從而滿足下次順當抓胎。④當機械手的爪片抓張開時，氣缸走S2行程（此點設(shè)為A，不會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從膠囊上卡盤不相干涉---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，但又滿足能順當抓胎，完全張開時又不會坯胎上緣的鋼絲撐變形的行程。所選氣缸是帶開關(guān)型的。機械手的圓度、對中度、同軸度分別達到≤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(六片式抓胎器)或四個(八片式抓胎器)軸承懸掛式，使轉(zhuǎn)動盤轉(zhuǎn)動機敏，維護、修理便利。5、把單立柱改為雙立柱，增加機械手上下運動的牢靠性、平穩(wěn)性。6、整個機械手的調(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。提高了重復(fù)精度。7、機械手的組成：包括自由移動的底座(1)座(1)上的立柱(2)(2)上安裝伸縮橫梁(3)橫梁(3)上安裝該機動機械手的抓取機構(gòu)(4)；所述的抓取機構(gòu)(4)設(shè)置起驅(qū)動整個抓取機構(gòu)動作的機械爪氣動驅(qū)動中心結(jié)構(gòu)(5)，該抓取機構(gòu)(4)還設(shè)置執(zhí)行抓取動作的機械爪組(6)，上述機械爪組(6)和機械爪啟動驅(qū)動中心結(jié)構(gòu)(5)之間設(shè)置機械爪組(6)的開合裝置(7)該機械手具有可以自由移動的底座，能夠格外簡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)計取胎和裝胚由同一個機械手完成；同時實現(xiàn)了盡量緊湊而的把握多臺組機械爪，結(jié)構(gòu)簡潔、奇異。整個機械手的改進后，提高了精度，便于裝配、調(diào)整、維修。依據(jù) 《輪胎硫化機的檢測方法》的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。機械手卡爪軸線在裝胎位置與中心機構(gòu)中心或下熱板內(nèi)孔中心的同軸度≤0.5。裝胎機構(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）0.5。三、具體實現(xiàn)：1、行走小車：采用變頻系統(tǒng)把握，實現(xiàn)自動對位，位置自動矯正。小車運行工藝圖如下：2、機械手臂：采用變頻系統(tǒng)把握，實現(xiàn)自動對位，位置自動矯正。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)組成序號項目規(guī)格說明01移動小車定位精：0.3mm接受溝通變頻系統(tǒng)驅(qū)動02機械手上升及伸縮機構(gòu)定位精：0.3mm接受溝通變頻系統(tǒng)驅(qū)動03爪子開放機收縮定位精：1mm接受雙行程氣缸04機械手負重負荷＜200Kg2、工作節(jié)拍序號動作速度說明01小車運行速度≤31m/min速度可調(diào)02機械手上下速度≤30m/min速度可調(diào)03機械手前伸機回縮速度≤30m/min速度可調(diào)04爪子開放及回縮速度≤150mm/S---宋停云與您共享------宋停云與您共享---機械手PLC---宋停云與您共享------宋停云與您共享---生產(chǎn)中應(yīng)用機械手可以提高生產(chǎn)的自動化水平和勞動生產(chǎn)率;可以減輕勞動空氣取之不（環(huán)保的概念）2.空氣的沾性很小，管路中壓力損失也很小（一般氣路阻力損失不到油路的千分之一3.4～8/每平方厘米)，因此對動元件的材質(zhì)和制造精度要求可以降低。4.與液壓傳動相比，它的5.空氣介質(zhì)清潔，亦不會變質(zhì)，管2.由于使用氣用氣壓驅(qū)動與用其他能源驅(qū)動比較有以下優(yōu)點：空氣取之不竭，用過之后排入大氣，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生產(chǎn)發(fā)生嚴峻的影響?？諝獾恼承院苄。苈分袎毫p失也就很小，便于遠距離輸送。壓縮空氣的工作壓力較低，因此對氣動元件的材質(zhì)和制造精度要求可以降低。一般說來，往復(fù)運動推力在1~2噸以下接受氣動經(jīng)濟性較好。與液壓傳動相比，它的動作和反應(yīng)都快，這是氣動的突出優(yōu)點之一。空氣介質(zhì)清潔，亦不會變質(zhì)，管路不易堵塞。它可平安地應(yīng)用在易燃、易爆和粉塵大的場合。又便于實現(xiàn)過載自動疼惜.二﹑機械手的組成---宋停云與您共享------宋停云與您共享---執(zhí)行機構(gòu)機械手的執(zhí)行機構(gòu)，由手、手腕、手臂、支柱組成。手是抓取機構(gòu)，用來夾傳動系統(tǒng)把握系統(tǒng)三﹑機械手的分類和特點主要特點：機械手（上下料機械手、裝配機械手、搬運機械手、堆垛機械手、助力機械手、真空搬運機、真空吸吊機、省力吊具、氣動平衡器等）。懸臂起重機（懸臂吊、電動環(huán)鏈葫蘆吊、氣動平衡吊等）導(dǎo)軌式搬運系統(tǒng)（懸掛軌道、輕型軌道、單梁起重機、雙梁起重機）工業(yè)機械手的應(yīng)用主要特點：機械手（上下料機械手、裝配機械手、搬運機械手、堆垛機械手、助力機械手、真空搬運機、真空吸吊機、省力吊具、氣動平衡器等）。懸臂起重機（懸臂吊、電動環(huán)鏈葫蘆吊、氣動平衡吊等）導(dǎo)軌式搬運系統(tǒng)（懸掛軌道、輕型軌道、單梁起重機、雙梁起重機）工業(yè)機械手的應(yīng)用---宋停云與您共享------宋停云與您共享---機械手是在機械化、自動化生產(chǎn)過程中進展起來的一種新型裝置。近年來，機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、不知疲乏、不怕危急、抓舉重物的力氣比人手大等特點，因此，機械手已受到很多部門的重視，并越來越廣泛地得到了應(yīng)用，例如：可在危急場合下工作，如工品的裝卸、危急品及有害物的搬運等。宇宙及海洋的開發(fā)。助力機械手:又稱平衡器、平衡吊、省力吊具、手動移載機等，是一種無重力化手動承載系統(tǒng)，一種新穎的、用于物料搬運時省力化操作的助力設(shè)備,屬于一種非標設(shè)計的系列化產(chǎn)品。針對客戶應(yīng)用需求，量身定制的個案創(chuàng)作。助力機械手:又稱平衡器、平衡吊、省力吊具、手動移載機等，是一種無重力化手動承載系統(tǒng)，一種新穎的、用于物料搬運時省力化操作的助力設(shè)備,屬于一種非標設(shè)計的系列化產(chǎn)品。針對客戶應(yīng)用需求，量身定制的個案創(chuàng)作。﹑搬運物件或操持工具完成某些特定操作。應(yīng)用機械手可以代替人從事單調(diào)﹑重復(fù)或繁重的體力勞動，實現(xiàn)生產(chǎn)的機械化和自動化，代替人在有害環(huán)境下的手工操作，改善勞動條件，204050年月以后，機﹑污染嚴峻的地方取放工件和裝卸材﹑