一种轮胎硫化机定型装胎机械手的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种轮胎硫化机定型装胎机械手，包括竖向设置并带伸缩功能的连接轴，其特征在于，还包括从上到下水平间隔设置在连接轴上的下压装胎机构和内撑定型机构，所述内撑定型机构用于从内部将生胎撑起并完成定型，所述下压装胎机构用于将内撑定型机构上的生胎压落至模具中完成装胎。本发明的机械手，能够完成抓胎定型和下压装胎的工序，具有结构简单，自动化程度高，动作稳定流畅等优点，降低了工人劳动强度，提高了操作安全性，并提高了劳动效率。
【专利说明】一种轮胎硫化机定型装胎机械手
【技术领域】
[0001]本发明涉及免充气空心轮胎硫化工艺中的上下胎料技术，尤其涉及一种轮胎硫化机定型装胎机械手。
[0002]
【背景技术】
[0003]免充气空心轮胎是利用空腔结构产生弹性的一种免充气轮胎，能够彻底解决传统充气轮胎易漏气、爆胎的难题；该轮胎采用高性能弹性材料、专有工艺制造，内外胎一体，空腔结构，具有不怕扎、弹性好、耐磨、滚动阻力小等优点，使用寿命是充气胎的3倍以上。
[0004]现有的免充气空心轮胎在制造过程中，需要经过一道硫化定型的工序。该工序过程主要为:将从接头机接好的近似圆形的生胎扣入一个圆形定型圈中(定型圈直径接近于轮胎内径)，放置十分钟以上，完成生胎定型；将定型好的生胎放置于硫化机模具的下模中，再用手按压生胎上部，使生胎均匀落入模具中，完成生胎装胎。
[0005]这种现有的硫化定型工艺存在以下缺陷:在定型过程中，由于定型圈与生胎直径相近，且生胎较不规则，要一点一点的将生胎挤入定型圈中，劳动强度高、耗费时间久，对工人的技术也要求较高；同时在装胎过程中，需要人工挤压操作，个人劳动强度较大，效率较低，同时工人需将手伸入模具腔内，而模具表面温度约为145°，即使穿戴手套，也有一定的危险性。
[0006]
【发明内容】
[0007]针对现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是，怎样提供一种结构简单，能够降低工人劳动强度并提高劳动效率，安全性高的轮胎硫化机定型装胎机械手。
[0008]为了解决上述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案:
一种轮胎硫化机定型装胎机械手，包括竖向设置并带伸缩功能的连接轴(具体实施时，所述伸缩功能，可以由气缸或液压缸等机构实现，同时机械手可以设置在一个平移机构上，靠平移机构带动机械手从抓胎工位移动到装胎工位)，其特征在于，还包括从上到下水平间隔设置在连接轴上的下压装胎机构和内撑定型机构，所述内撑定型机构用于从内部将生胎撑起并完成定型，所述下压装胎机构用于将内撑定型机构上的生胎压落至模具中完成装月台。
[0009]本发明中，设置了内撑定型机构用于内部将生胎撑起并完成生胎的定型；定型后，再靠设置的下压装胎机构将生胎下压完成装胎，故实现了自动化生产，降低工人劳动强度并提高劳动效率，避免人工操作而降低了危险性。
[0010]作为优化，所述内撑定型机构，包括固定在机械手的连接轴上的定盘，定盘上沿周向均勻分布有多组结构相同的摇杆机构，每组摇杆机构包括一个固定杆、一个摇杆和一个叶片，所述固定杆一端固定在定盘上，另一端沿定盘径向向外延伸并和摇杆的一端折向铰接，摇杆的另一端和所述叶片固定连接，所述叶片整体呈竖向设置的弧形板状且具有弹性，叶片和摇杆相连的一端外侧具有一个竖向的搭接平面，叶片另一端搭接在相邻叶片的搭接平面上并使得各组叶片依次搭接围成一个整体呈和定盘同轴的圆形(该圆形直径略小于生胎内径)；内撑定型机构还包括一个施力件，施力件用于对摇杆施力旋转并能够使得叶片以远离摇杆的一端在相邻叶片搭接平面上滑动的方式向外扩展。(叶片向外扩展后其围成的圆形直径大于生胎内径)
采用上述内撑定型机构后，在内撑定型机构工作时，先使其落位于生胎内部位置，然后施力件施力使得摇杆旋转并使得叶片向外扩展，由于叶片相互搭接设置，故一个叶片扩展可以带动整体叶片向外扩展，进而将生胎内圈表面撑起，从而完成生胎的抓取和定型。
[0011]作为优化，所述内撑定型机构，还包括一个同轴可转动地设置在定盘上的转盘，每组摇杆机构中还包括一个连杆，连杆一端铰接在转盘上，另一端铰接在摇杆上，所述施力件为一个水平布置的内撑用气缸，内撑用气缸伸缩方向的两端分别铰接安装在相对的两组摇杆机构的两个连杆上。
[0012]这样，施力件为气缸，气缸工作时伸缩臂伸出，带动相对的两组摇杆机构的两个连杆转动，进而带动摇杆旋转并使得叶片向外扩展，由于每组摇杆机构的连杆均设置在转盘上，可以靠转盘的旋转带动各自摇杆机构的连杆实现同步联动。这样保证了各组摇杆机构动作的同步和施力传导的均衡。确保的机构工作的稳定性、可靠性和持久性。
[0013]作为优化，所述定盘上方的连接轴上安装有一轴承，轴承上端设置有一轴向固定的轴用挡圈，所述转盘间隙配合安装在轴承上与轴承共同绕连接轴旋转。
[0014]这样，更加利于装配且利于转盘旋转的流畅性，确保机构工作的稳定性更好。
[0015]作为另一优化，所述下压装胎机构，包括一个倒U型块、一个下压用气缸，一个推杆、两根连接杆和一个水平设置且与生胎直径匹配的环形压块，所述倒U型块顶部中间位置与连接轴相连，所述下压用气缸水平正对倒U型块顶部设置且与倒U型块相对固定，下压用气缸的伸缩臂前端固定所述推杆，推杆和倒U型块顶部平行且推杆两端铰接有两个倾斜设置的转杆，两个转杆远离推杆的一端分别和所述两根连接杆铰接，所述两根连接杆两端固定连接在环形压块上方，两根连接杆中部和倒U型块两侧竖向滑动配合设置。
[0016]这样，下压装胎机构工作时，先移动至装胎工位，然后控制下压用气缸的伸缩臂伸出，通过推杆带动转杆转动，进而带动两个连接杆顺倒U型块两侧竖向向下滑动，使得环形压块下压，进而将内撑定型机构外的生胎往下压出，落入到装胎工位进而均匀地压入到硫化机下模中，实现下压装胎。
[0017]作为进一步优化，所述两根连接杆中部各自靠一个竖向设置的直线导轨机构和倒U型块两侧实现可竖向滑动的配合，所述直线导轨机构包括竖向设置在倒U型块侧部外表面的两条外凸的滑条，还还包括可滑动地卡接配合在滑条上的两个卡接件，两个卡接件固定安装在连接杆中部的安装槽内。
[0018]这样可以使得两根连接杆中部和倒U型块两侧的竖向滑动配合更加顺畅和平稳，确保下压装胎机构工作过程的稳定进行。
[0019]作为再一步优化，两根连接杆绕环形压块轴心对称布置。这样，可以使得下压力更加平稳均衡，确保下压装胎的顺畅。
[0020]综上所述，本发明的机械手，能够完成抓胎定型和下压装胎的工序，具有结构简单，自动化程度高，动作稳定流畅等优点，降低了工人劳动强度，提高了操作安全性，并提高了劳动效率。
[0021]
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本发明中单独内撑定型机构部分的结构示意图。
[0023]图2为本发明中单独下压装胎机构部分的结构示意图。
[0024]【具体实施方式】
[0025]下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
[0026]具体实施时，如图1和图2所示，一种轮胎硫化机定型装胎机械手，包括竖向设置并带伸缩功能的连接轴，其中还包括从上到下水平间隔设置在连接轴上的下压装胎机构和内撑定型机构，所述内撑定型机构用于从内部将生胎撑起并完成定型，所述下压装胎机构用于将内撑定型机构上的生胎压落至模具中完成装胎。
[0027]本【具体实施方式】中，所述内撑定型机构，包括固定在机械手的连接轴上的定盘1，定盘I上沿周向均匀分布有多组结构相同的摇杆机构，每组摇杆机构包括一个固定杆2、一个摇杆3和一个叶片4,所述固定杆2 —端固定在定盘I上，另一端沿定盘I径向向外延伸并和摇杆3的一端折向铰接，摇杆3的另一端和所述叶片4固定连接，所述叶片4整体呈竖向设置的弧形板状且具有弹性，叶片4和摇杆3相连的一端外侧具有一个竖向的搭接平面5，叶片4另一端搭接在相邻叶片的搭接平面5上并使得各组叶片4依次搭接围成一个整体呈和定盘同轴的圆形(该圆形直径略小于生胎内径)；内撑定型机构还包括一个施力件6，施力件6用于对摇杆施力旋转并能够使得叶片4以远离摇杆的一端在相邻叶片搭接平面上滑动的方式向外扩展。(叶片向外扩展后其围成的圆形直径大于生胎内径)
其中，所述内撑定型机构，还包括一个同轴可转动地设置在定盘I上的转盘7，每组摇杆机构中还包括一个连杆8,连杆8 一端铰接在转盘7上,另一端铰接在摇杆3上,所述施力件6为一个水平布置的内撑用气缸，内撑用气缸伸缩方向的两端分别铰接安装在相对的两组摇杆机构的两个连杆8上。具体地说，所述定盘I上方的连接轴上安装有一轴承9，轴承9上端设置有一轴向固定的轴用挡圈，所述转盘I间隙配合安装在轴承9上与轴承9共同绕连接轴旋转。
[0028]本【具体实施方式】中，所述下压装胎机构，包括一个倒U型块10、一个下压用气缸11，一个推杆12、两根连接杆13和一个水平设置且与生胎直径匹配的环形压块14，所述倒U型块10顶部中间位置与连接轴相连，所述下压用气缸11水平正对倒U型块顶部设置且与倒U型块10相对固定，下压用气缸11的伸缩臂前端固定所述推杆12，推杆12和倒U型块顶部平行且推杆12两端铰接有两个倾斜设置的转杆15，两个转杆15远离推杆12的一端分别和所述两根连接杆13铰接，所述两根连接杆13两端固定连接在环形压块14上方，两根连接杆13中部和倒U型块两侧竖向滑动配合设置。
[0029]其中，所述两根连接杆13中部各自靠一个竖向设置的直线导轨机构和倒U型块两侧实现可竖向滑动的配合，所述直线导轨机构包括竖向设置在倒U型块侧部外表面的两条外凸的滑条16，还还包括可滑动地卡接配合在滑条16上的两个卡接件17，两个卡接件17固定安装在连接杆13中部的安装槽内。两根连接杆绕环形压块轴心对称布置。
[0030]本机械手具体实施时，所述连接轴具有的伸缩功能，可以由气缸或液压缸等机构实现，同时机械手可以设置在一个平移机构(或者移动式圆柱形工业机器人)上，靠平移机构带动机械手从抓胎工位移动到装胎工位。这样当机械手移动到抓胎工位时，控制连接轴往下伸出使得下方的内撑定型机构落入到需要定型的生胎中。然后控制内撑用气缸的伸缩臂伸出，进而带动内撑用气缸两端的两个连杆旋转，进而通过转盘带动所有摇杆机构中的连杆联动，带动每组摇杆机构中的摇杆向外旋转，使得叶片整体向外扩展将生胎内圈表面撑起，连接轴往上缩回，实现抓胎定型。定型时间完毕后，机械手靠平移机构带动到装胎工位的模具上方，控制内撑用气缸伸缩臂缩回带动叶片回缩，使得生胎落入到装胎工位的模具上。然后控制下压用气缸的伸缩臂伸出，带动转杆旋转，使得连接杆顺直线导轨机构往下移动，进而带动环形压块压住生胎上表面将生胎均匀压入到模具内，实现装胎。
[0031]本发明具有结构简单，自动化程度高，动作稳定流畅等优点，降低了工人劳动强度，提高了操作安全性，并提高了劳动效率。
【权利要求】
1.一种轮胎硫化机定型装胎机械手，包括竖向设置并带伸缩功能的连接轴，其特征在于，还包括从上到下水平间隔设置在连接轴上的下压装胎机构和内撑定型机构，所述内撑定型机构用于从内部将生胎撑起并完成定型，所述下压装胎机构用于将从内撑定型机构上的生胎压落至模具中完成装胎。
2.如权利要求1所述的轮胎硫化机定型装胎机械手，其特征在于，所述内撑定型机构，包括固定在机械手的连接轴上的定盘，定盘上沿周向均匀分布有多组结构相同的摇杆机构，每组摇杆机构包括一个固定杆、一个摇杆和一个叶片，所述固定杆一端固定在定盘上，另一端沿定盘径向向外延伸并和摇杆的一端折向铰接，摇杆的另一端和所述叶片固定连接，所述叶片整体呈竖向设置的弧形板状且具有弹性，叶片和摇杆相连的一端外侧具有一个竖向的搭接平面，叶片另一端搭接在相邻叶片的搭接平面上并使得各组叶片依次搭接围成一个整体呈和定盘同轴的圆形；内撑定型机构还包括一个施力件，施力件用于对摇杆施力旋转并能够使得叶片以远离摇杆的一端在相邻叶片搭接平面上滑动的方式向外扩展。
3.如权利要求2所述的轮胎硫化机定型装胎机械手，其特征在于，所述内撑定型机构，还包括一个同轴可转动地设置在定盘上的转盘，每组摇杆机构中还包括一个连杆，连杆一端铰接在转盘上，另一端铰接在摇杆上，所述施力件为一个水平布置的内撑用气缸，内撑用气缸伸缩方向的两端分别铰接安装在相对的两组摇杆机构的两个连杆上。
4.如权利要求3所述的轮胎硫化机定型装胎机械手，其特征在于，所述定盘上方的连接轴上安装有一轴承，轴承上端设置有一轴向固定的轴用挡圈，所述转盘间隙配合安装在轴承上与轴承共同绕连接轴旋转。
5.如权利要求1所述的轮胎硫化机定型装胎机械手，其特征在于，所述下压装胎机构，包括一个倒U型块、一个下压用气缸，一个推杆、两根连接杆和一个水平设置且与生胎直径匹配的环形压块，所述倒U型块顶部中间位置与连接轴相连，所述下压用气缸水平正对倒U型块顶部设置且与倒U型块相对固定，下压用气缸的伸缩臂前端固定所述推杆，推杆和倒U型块顶部平行且推杆两端铰接有两个倾斜设置的转杆，两个转杆远离推杆的一端分别和所述两根连接杆铰接，所述两根连接杆两端固定连接在环形压块上方，两根连接杆中部和倒U型块两侧竖向滑动配合设置。
6.如权利要求5所述的轮胎硫化机定型装胎机械手，其特征在于，所述两根连接杆中部各自靠一个竖向设置的直线导轨机构和倒U型块两侧实现可竖向滑动的配合，所述直线导轨机构包括竖向设置在倒U型块侧部外表面的两条外凸的滑条，还包括可滑动地卡接配合在滑条上的两个卡接件，两个卡接件固定安装在连接杆中部的安装槽内。
7.如权利要求5所述的轮胎硫化机定型装胎机械手，其特征在于，两根连接杆绕环形压块轴心对称布置。
【文档编号】B29C35/02GK103831916SQ201410125199
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2014年3月31日 优先权日:2014年3月31日
【发明者】宋永端, 李伟军, 薛方正, 唐建伦 申请人:重庆大学