輪胎硫化模具干冰清洗機械手的制作方法
【專利摘要】本發明屬于清洗裝置，具體涉及一種輪胎硫化模具在線干冰清洗機械手。本發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節驅動裝置鉸接，組成可折疊的機械手臂；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，并通過轉臂旋轉裝置鉸接于二級臂上，轉臂旋轉裝置驅動干冰噴頭與二級臂相對轉動；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來回擺動。本發明結構簡單、能適應多臺輪胎硫化機交替、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械手

【技術領域】
[0001]本發明屬于清洗裝置，具體涉及一種輪胎硫化模具在線干冰清洗機械手。

【背景技術】
[0002]在輪胎硫化成型生產時，硫化模具上不可避免的會粘附有殘余橡膠、硫化物等雜質，如不及時清洗，將會嚴重影響輪胎的表面質量和精度，因此，模具的清洗是輪胎硫化生產的主要工序之一。清洗模具的傳統方法有機械法和化學法，機械法主要是采用物理性研磨、顆粒撞擊的原理清洗，技術成熟，簡單可行，但會給模具造成機械性的損傷，縮短壽命，另外部分方法還需折裝模具，清洗效率低；化學法是利用某些工業溶劑對模具的污染物進行腐蝕性的清洗，方便實用，但會腐蝕模具，污染環境。
[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、對環境無污染、對人員無毒害、可清洗細小排氣孔、對模具無冷卻要求的優勢，在輪胎生產行業迅速發展，但大都是手工操作，效率低下，環境惡劣，目前雖已有如“自動干冰清洗輪胎模具的裝置”(CN103240242A)的清洗設備，但由于該設備機構多、噴頭少，操作較繁雜，效率較低下，尤其是在多臺輪胎硫化機交替清洗時，該設備伸縮滑道較長，導致整體結構較大而移動困難，且移動滾輪難以快速準確確定清洗設備的工位。


【發明內容】

[0004]本發明的目的在于針對現有技術所存在的缺陷，提供一種結構簡單、能適應多臺輪胎硫化機交替、快速在線自動化清洗模具的輪胎硫化模具干冰清洗機械手。
[0005]本發明目的是通過如下的技術方案來實現的:該輪胎硫化模具干冰清洗機械手，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節驅動裝置鉸接，組成可折疊的機械手臂；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，并通過轉臂旋轉裝置鉸接于二級臂上，轉臂旋轉裝置驅動干冰噴頭與二級臂相對轉動；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圍內來回擺動。
[0006]具體的，所述關節驅動裝置包括固連于固定座或一級臂上的步進電機，步進電機通過鍵與關節轉軸聯結并驅動關節轉軸；關節轉軸通過端蓋、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；一級臂或二級臂通過定位螺釘固結于關節轉軸位于固定座或一級臂端部凹槽的桿部上，關節轉軸帶動一級臂相對固定座或二級臂相對一級臂轉動，以控制機械手臂折疊收縮或伸展。
[0007]具體的，所述轉臂旋轉裝置包括固連于二級臂端部凹槽內、帶蝸輪蝸桿減速器的雙向孔輸出步進電機，雙向孔輸出步進電機通過鍵與轉臂轉軸聯結；轉臂轉軸通過端蓋、軸承鉸接于二級臂端部凹槽的上、下安裝孔內；轉臂轉軸伸出上、下安裝孔外的兩端部分別固連有一根與轉臂轉軸垂直的轉臂，轉臂轉軸端部通過鍵與轉臂的中心孔聯結，其外端面設有端蓋及緊定螺釘緊固；所述兩對干冰噴頭分別安裝于上、下兩根轉臂的兩端，所述雙向孔輸出步進電機通過轉臂轉軸驅動上、下兩根轉臂同步旋轉，工作時轉臂的轉角3 180度。
[0008]具體的，所述噴頭擺動裝置包括分別通過電機座固連于上、下兩根轉臂中部的兩臺伺服電機；電機座固定于轉臂中部，伺服電機固定于電機座上，伺服電機與過渡軸固連，過渡軸通過軸承與電機座上的安裝孔鉸接，過渡軸與所述轉臂轉軸垂直；過渡軸連接曲柄搖桿機構，曲柄搖桿機構兩端的搖桿轉軸通過軸承與轉臂兩端的安裝孔鉸接，所述兩對干冰噴頭分別安裝于上、下兩個曲柄搖桿機構兩端的搖桿轉軸上；伺服電機驅動曲柄搖桿機構的曲柄轉動，帶動搖桿在一定角度范圍內來回擺動，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表面的橫截線相適應。
[0009]本發明通過調整安裝架的安裝高度，可適應不同規格的輪胎硫化機；通過調整二級臂、轉臂和搖桿的長度，可適應不同規格輪胎模具的清洗；通過調整伺服電機和雙向孔輸出步進電機的速度，可在一定范圍內調節本發明機械手的清洗效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1是本發明實施例的結構示意圖。
[0011]圖2是圖1中關節驅動裝置的縱剖結構示意圖。
[0012]圖3是圖1中轉臂旋轉裝置的縱剖結構示意圖。
[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]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步詳細的描述。
[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之間分別通過關節驅動裝置7鉸接，組成可折疊的機械手臂；安裝架4可根據硫化機的規格，調整機械手的安裝高度，控制柜3安裝機械手自動運行的電器控制設備。參見圖2，是關節驅動裝置7的縱剖結構示意圖；從圖2可見，關節驅動裝置7包括固連于固定座5或一級臂8上的步進電機76，步進電機76通過鍵77與關節轉軸78聯結并驅動關節轉軸78 ;關節轉軸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；一級臂8或二級臂9通過定位螺釘75固結于關節轉軸78位于固定座5或一級臂8端部凹槽的桿部上，關節轉軸78帶動一級臂8相對固定座5或二級臂9相對一級臂8轉動，以控制機械手臂折疊收縮或伸展。
[0017]參見圖1，本實施例設有的干冰噴頭11為上、下兩對共4個，并通過轉臂旋轉裝置10鉸接于二級臂9上，轉臂旋轉裝置10驅動干冰噴頭11與二級臂9相對轉動；參見圖3，是轉臂旋轉裝置10的縱剖結構示意圖；從圖3中可見，轉臂旋轉裝置10包括固連于二級臂9端部凹槽內、帶蝸輪蝸桿減速器的雙向孔輸出步進電機1012，雙向孔輸出步進電機1012通過鍵(圖中未畫出)與轉臂轉軸1013聯結；轉臂轉軸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；轉臂轉軸1013伸出上、下安裝孔外的兩端部分別固連有一根與轉臂轉軸1013垂直的轉臂108，轉臂轉軸1013端部通過鍵107與轉臂108的中心孔聯結，其外端面設有端蓋106及緊定螺釘105緊固；兩對干冰噴頭11分別安裝于上、下兩根轉臂108的兩端(圖3中看不出)，雙向孔輸出步進電機1012通過轉臂轉軸1013驅動上、下兩根轉臂108同步旋轉，工作時轉臂108的轉角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包括分別通過電機座101固連于上、下兩根轉臂108中部的兩臺伺服電機104 ;電機座101固定于轉臂108中部，伺服電機104固定于電機座101上，伺服電機104與過渡軸103固連，過渡軸103通過軸承102與電機座101上的安裝孔鉸接，過渡軸103與轉臂轉軸1013垂直；過渡軸103連接曲柄搖桿機構；曲柄搖桿機構包括與過渡軸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的轉軸通過軸承122與轉臂108的安裝孔鉸接；兩對干冰噴頭11分別安裝于上、下兩個曲柄搖桿機構兩端的搖桿轉軸上；伺服電機104驅動曲柄搖桿機構轉動，帶動搖桿121在一定角度范圍內來回擺動，干冰噴頭11隨搖桿121同步擺動，實現干冰噴頭11在輪胎模具的內表面，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表面的橫截線相適應；兩個噴頭擺動裝置12整體固定在上、下轉臂108上，隨著轉臂108的旋轉，四個干冰噴頭11將分別對上、下輪胎模具的內表面同時進行雙自由度平面式噴掃，只要轉臂108旋轉角度大于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械手的工作過程如下:
[0020]軌道小車2在多臺輪胎硫化機的軌道通道I上移動，并由軌道預設、人工操作的擋車器控制在需清洗的硫化機前快速準確定位，通過控制柜3控制機械手順序動作，啟動二個關節驅動裝置7的步進電機76，將折疊收縮的一級臂8、二級臂9快速伸展，并由轉動關節裝置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，機械手臂達到最大伸展長度，且轉臂旋轉裝置10的轉動中心與輪胎模具的外圓尺寸中心重合，關節驅動裝置7停止工作，同時啟動噴頭擺動裝置12的二個伺服電機104、轉臂旋轉裝置10的雙向孔輸出步進電機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表面高速噴灑干冰顆粒，實現自動、快速干冰清洗輪胎模具。當轉臂108的轉角3 180度，清洗結束，二個伺服電機104、雙向孔輸出步進電機1012和干冰輸送裝置停止運行，再次啟動二個關節驅動裝置7的步進電機76和轉臂旋轉裝置10的雙向孔輸出步進電機1012，使機械手臂的一級臂8、二級臂9快速折疊收縮、轉臂108保持與軌道小車2運行方向平行的位置，停止全部動作，準備清洗下一臺硫化機的模具。
[0021]本實施例通過調整安裝架4的安裝高度，可適應不同規格的輪胎硫化機；通過調整二級臂9、轉臂108和搖桿121的長度，可適應不同規格輪胎模具的清洗；通過調整伺服電機104和雙向孔輸出步進電機1012的速度，可在一定范圍內調節本發明機械手的清洗效率。
【權利要求】
1.一種輪胎硫化模具干冰清洗機械手，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節驅動裝置鉸接，組成可折疊的機械手臂；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，并通過轉臂旋轉裝置鉸接于二級臂上，轉臂旋轉裝置驅動干冰噴頭與二級臂相對轉動；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來回擺動。
2.根據權利要求1所述輪胎硫化模具干冰清洗機械手，其特征在于:所述關節驅動裝置包括固連于固定座或一級臂上的步進電機，步進電機通過鍵與關節轉軸聯結并驅動關節轉軸；關節轉軸通過端蓋、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；一級臂或二級臂通過定位螺釘固結于關節轉軸位于固定座或一級臂端部凹槽的桿部上，關節轉軸帶動一級臂相對固定座或二級臂相對一級臂轉動，以控制機械手臂折疊收縮或伸展。
3.根據權利要求1或2所述輪胎硫化模具干冰清洗機械手，其特征在于:所述轉臂旋轉裝置包括固連于二級臂端部凹槽內、帶蝸輪蝸桿減速器的雙向孔輸出步進電機，雙向孔輸出步進電機通過鍵與轉臂轉軸聯結；轉臂轉軸通過端蓋、軸承鉸接于二級臂端部凹槽的上、下安裝孔內；轉臂轉軸伸出上、下安裝孔外的兩端部分別固連有一根與轉臂轉軸垂直的轉臂，轉臂轉軸端部通過鍵與轉臂的中心孔聯結，其外端面設有端蓋及緊定螺釘緊固；所述兩對干冰噴頭分別安裝于上、下兩根轉臂的兩端，所述雙向孔輸出步進電機通過轉臂轉軸驅動上、下兩根轉臂同步旋轉，工作時轉臂的轉角3 180度。
4.根據權利要求3所述輪胎硫化模具干冰清洗機械手，其特征在于:所述噴頭擺動裝置包括分別通過電機座固連于上、下兩根轉臂中部的兩臺伺服電機；電機座固定于轉臂中部，伺服電機固定于電機座上，伺服電機與過渡軸固連，過渡軸通過軸承與電機座上的安裝孔鉸接，過渡軸與所述轉臂轉軸垂直；過渡軸連接曲柄搖桿機構，曲柄搖桿機構兩端的搖桿轉軸通過軸承與轉臂兩端的安裝孔鉸接，所述兩對干冰噴頭分別安裝于上、下兩個曲柄搖桿機構兩端的搖桿轉軸上；伺服電機驅動曲柄搖桿機構的曲柄轉動，帶動搖桿在一定角度范圍內來回擺動，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表面的橫截線相適應。
【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 優先權日:2014年12月16日
【發明者】余以道, 鄧奕, 陳立鋒 申請人:湖南科技大學