CN110713020A - 一种天然橡胶智能烤胶生产线及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
一种天然橡胶智能烤胶生产线及其生产方法，所述生产线包括烤炉(6)、穿过烤炉的第一输送装置(1)、设置于烤炉外并与第一输送装置平行的第三输送装置(3)、分别设置于第一输送装置和第三输送装置两端且与第一输送装置和第三输送装置垂直的第二输送装置(2)和第四输送装置(4)、可由第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置和第四输送装置输送行进的灌注液态橡胶的模具(5)、设置于第二输送装置进料端旁的码垛机器人(7)；所述第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置、第四输送装置围合成一条环形输送线。本发明生产效率高，可大幅降低工人劳动强度，且烤胶质量好。
Description
技术领域
本发明涉及天然橡胶烤胶设备技术领域，具体涉及橡胶湿法炼胶过程中的烤胶生产线及其生产方法。
背景技术
传统的烤胶设备见图1，为内部设置走行轨道B的烤炉A，在走行轨道上设置走行机构C，模具D放置于走行机构上并可沿走行轨道移动。烤胶时，操作人员把液态橡胶灌到模具D的空腔E里，行走机构沿走行轨道运动，把胶输送到烤炉A里，胶烤好后，模具D沿走行轨道退到原来的位置，再由人工从模具里取出胶块。采用这种烤胶设备，工人劳动强度大，烤胶作业不连续，生产效率低，而且在人工抓胶时，由于抓取位置不固定，容易把橡胶块弄坏，降低胶块质量。
发明内容
本发明的目的是解决上述现有技术存在的不足，提供一种生产效率高、可大幅降低工人劳动强度、且烤胶质量好的天然橡胶智能烤胶生产线。本发明还提供这种生产线的生产方法。
本发明的目的通过如下技术方案实现：
一种天然橡胶智能烤胶生产线，包括烤炉、穿过烤炉的第一输送装置、设置于烤炉外并与第一输送装置平行的第三输送装置、分别设置于第一输送装置和第三输送装置两端且与第一输送装置和第三输送装置垂直的第二输送装置和第四输送装置、可由第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置和第四输送装置输送行进的灌注液态橡胶的模具、设置于第二输送装置进料端旁的码垛机器人；所述第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置、第四输送装置围合成一条环形输送线；
本发明所述第一输送装置和第三输送装置均为轨道输送装置，包括轨道、安装于轨道上可沿轨道往复移动的走行机构，所述模具置放于走行机构上；所述第二输送装置和第四输送装置均为可沿双轨轨道往复移动的输送小车，所述模具置放于输送小车上，在所述双轨轨道的两根轨道之间设置有与轨道平行的齿条，在矩形框式车架的底部中间安装有电机及输出轴朝下的减速机，在减速机输出轴上安装有齿轮，所述齿轮与齿条相啮合；
所述码垛机器人带有悬垂抓臂，在悬垂抓臂上安装有用于夹取模具内天然橡胶块的夹具；
所述夹具包括可安装于码垛机器人悬垂抓臂上的连接管、安装于连接管底端的矩形基板、对称设置于基板下方的两块矩形转板、设置于矩形转板下方的矩形推板；
在所述基板的底面中线位置对称安装有两对耳座及安装于耳座上的转轴，在基板的两侧中间位置对称开设有圆孔、长条孔及设置于长条孔两侧的基板支座，在基板支座上安装有可转动的气缸座及竖直安装于气缸座上的转板气缸，所述转板气缸的气缸杆向下穿过长条孔；在基板支座上位于连接管两侧还对称安装有推板气缸，推板气缸的气缸杆向下穿过基板中间位置的圆孔及转板后与推板固定连接；
所述两块矩形转板的内端分别通过至少两个套环套装于所述转轴上，在转板顶面安装有转板支座，在转板支座的支轴上套装有可转动的关节接头，所述转板气缸的气缸杆杆头与关节接头固定连接；在矩形转板上安装有一组向下的插针；
在所述矩形推板上开设有一组通孔，所述插针向下穿过矩形推板的通孔；在矩形推板的顶面四角分别安装有导杆，所述导杆向上穿过矩形转板和矩形基板，在矩形基板的四角加工有供导杆穿过的导杆孔，在导杆孔中安装有直线轴承；所述推板气缸和转板气缸由控制系统控制。
本发明在所述夹具的连接管顶端安装有电子称重器。
本发明所述输送小车包括矩形框式车架、对称安装于车架底部两边的滚轮，所述滚轮置放于两边轨道上并沿轨道滚动。
采用本发明所述生产线烤胶的方法，是在第三输送装置上放置一组空模具，往空模具的格子里灌入液态橡胶，灌了橡胶的模具由第三输送装置的走行机构输送到第四输送装置，再由第四输送装置的输送小车输送到第一输送装置，由第一输送装置送入烤炉进行烤胶；胶烤好后，由第一输送装置将模具送到第二输送装置上，由机器人控制夹具动作，将模具中烘烤成型的胶块逐块取出并堆码到托盘上，码好一个托盘后，机器人自动对另一个托盘堆码；模具中的胶块卸完后，由第一输送装置的输送小车将空模具输送至第三输送装置上，往空模具的格子里继续灌入液态橡胶，进行下一次烤胶，如此周而复始。
本发明方法所述将模具中烘烤成型的胶块逐块取出并堆码到托盘上，其具体工作过程如下：
a.启动电机，输送小车将装有烘烤好的胶块的模具移动到取胶码垛工位；
b.机器人把夹具移动到橡胶模具正上方，此时推板气缸、转板气缸处于缩回位置，两块矩形转板处于水平状态，插针处于竖直状态，矩形推板缩回处于高位置点；
c.机器人控制悬垂抓臂动作，将夹具向下移动，把插针插入模具中的橡胶块中，模具保持固定不动；
d.转板气缸伸出，推动两块矩形转板以转轴为中心相向转动，从而带动左右两块矩形转板上的插针向内夹持，把橡胶块抱紧，接着机器人控制悬垂抓臂向上提起，将夹抱有橡胶块的夹具提起，即可将橡胶块取出并移送到托盘上；
e.矩形转板再以转轴为中心回转，转至插针处于竖直状态时，松开橡胶块；
f.推板气缸推出，带动矩形推板向下运动，将插在插针上的橡胶块向下推出，使橡胶块与插针分离，橡胶块落到托盘上；
g.推板气缸缩回，带动矩形推板向上复位，即完成一次抓取橡胶块的动作；
h.重复上述步骤b～g，将模具中的胶块逐块取出并码垛到托盘上，直至将模具中的所有胶块全部取出；
i.输送小车将取完胶块的空模具送回，再将下一个装有烘烤好的胶块的模具移动到取胶码垛工位，重复上述步骤，实现自动从模具中取出烤好的橡胶块，并自动将胶块整齐堆码到托盘上。
本发明的第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置、第四输送装置围合成一条环形输送线，灌注模具可以连续沿环形输送线行走，模具在第三输送装置上灌注液态橡胶，然后送入第四输送装置，再送入第一输送装置，通过第一输送装置送入烤炉将液态橡胶烤干，烤干的橡胶随后被送至第二输送装置，通过码垛机器人将模具中的烤胶取出放到旁边的托盘或存贮装置上，第二输送装置又将空模具送至第三输送装置灌注液态橡胶，如此实现灌注液态橡胶和烤胶的连续流水线生产，大幅提高了生产效率，减少了人工介入，降低了工人劳动强度，提高了生产安全性。本发明实现了天然橡胶烤胶的智能生产，并可提高烤胶质量。
附图说明
图1是现有技术设备的示意图；
图2是本发明生产线的示意图；
图3是取胶码垛的示意图；
图4是输送小车安装于轨道上的示意图；
图5是齿轮与齿条啮合的示意图；
图6是夹具的结构示意图；
图7是夹具的矩形转板转动状态示意图；
图8是夹具的矩形转板套装于转轴上的示意图；
图9是夹具安装于机器人悬垂抓臂上抓取橡胶块的工作状态示意图。
具体实施方式
如图2所示的天然橡胶智能烤胶生产线，包括烤炉6、穿过烤炉的第一输送装置1、设置于烤炉外并与第一输送装置平行的第三输送装置3、分别设置于第一输送装置和第三输送装置两端且与第一输送装置和第三输送装置垂直的第二输送装置2和第四输送装置4、可由第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置和第四输送装置输送行进的灌注液态橡胶的模具5、设置于第二输送装置进料端旁的码垛机器人7；所述第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置、第四输送装置围合成一条环形输送线。所述烤炉为矩形通道式烤炉，为现有的烤胶设备。
本发明所述第一输送装置1和第三输送装置3均为轨道输送装置，包括轨道9、安装于轨道上可沿轨道往复移动的走行机构10，所述模具5置放于行走机构10上。所述轨道及行走机构采用现有技术装置，可以直接市购。所述第二输送装置2和第四输送装置4均为如图3、图4、图5所示的可沿双轨轨道11往复移动的输送小车12，所述模具5置放于输送小车12上，在所述双轨轨道11的两根轨道之间设置有与轨道平行的齿条13，在矩形框式车架的底部中间安装有电机14及输出轴朝下的减速机15，在减速机输出轴上安装有齿轮16，所述齿轮16与齿条13相啮合；所述电机14与码垛机器人的控制系统连接。所述输送小车12包括矩形框式车架、对称安装于车架底部两边的滚轮17，所述滚轮置放于两边轨道上并沿轨道滚动。
所述码垛机器人7带有悬垂抓臂7-1，在悬垂抓臂上安装有用于夹取模具内天然橡胶块的夹具8。码垛机器人可安装在支架18上。在码垛机器人两侧放置托盘19，用于码垛从模具中取出的胶块。
如图6、图7、图8所示，所述夹具8包括可安装于码垛机器人7悬垂抓臂上的连接管8-10、安装于连接管底端的矩形基板8-7、对称设置于基板下方的两块矩形转板8-3、设置于矩形转板下方的矩形推板8-5。在连接管8-10顶端安装有电子称重器8-9，可以自动称取所取出胶块的重量，并可将重量值传输至控制系统。
在所述基板的底面中线位置对称安装有两对耳座8-12及安装于耳座上的转轴8-8，在基板的两侧中间位置对称开设有圆孔、长条孔8-6及设置于长条孔两侧的基板支座8-13，在基板支座上安装有可转动的气缸座8-15及竖直安装于气缸座上的转板气缸8-2，所述转板气缸的气缸杆8-16向下穿过长条孔；在基板支座上位于连接管两侧还对称安装有推板气缸8-1，推板气缸的气缸杆向下穿过基板中间位置的圆孔及转板8-3后与推板8-5固定连接。
所述两块矩形转板8-3的内端分别通过至少两个套环8-21套装于所述转轴8-8上，在转板顶面安装有转板支座8-19，在转板支座的支轴上套装有可转动的关节接头8-17，所述转板气缸的气缸杆8-16杆头与关节接头8-17固定连接；在矩形转板上安装有一组向下的插针8-4。
在所述矩形推板8-5上开设有一组通孔8-20，所述插针8-4向下穿过矩形推板8-5的通孔8-20；在矩形推板的顶面四角分别安装有导杆8-14，所述导杆向上穿过矩形转板8-3和矩形基板8-7，在矩形基板8-7的四角加工有供导杆穿过的导杆孔，在导杆孔中安装有直线轴承8-11；所述推板气缸8-1和转板气缸8-2由控制系统控制。
本发明生产线的工作过程如下：
在第三输送装置3上放置一组空模具5-1，往空模具的格子里灌入液态橡胶，灌了橡胶的模具由第三输送装置的走行机构输送到第四输送装置4，再由第四输送装置4的输送小车输送到第一输送装置1，由第一输送装置送入烤炉6进行烤胶。
胶烤好后，由第一输送装置将模具送到第二输送装置2上，由机器人7控制夹具8动作，将模具中烘烤成型的胶块逐块取出，经电子称重器8-9称重后堆码到托盘19上，码好一个托盘后，机器人会自动对另一个托盘堆码。AGV叉车20根据指令，把码好胶块的托盘运送到指定位置。
模具5中的胶块卸完后，由第一输送装置的输送小车将空模具输送至第三输送装置3上，往空模具的格子里继续灌入液态橡胶，进行下一次烤胶，如此周而复始。
如图3-图9所示，将连接管8-10顶端安装于码垛机器人7的悬垂抓臂7-1上，通过机器人控制系统控制夹具工作。通过码垛机器人与往复移动的输送小车的配合，在输送小车不停的往复移动输送模具过程中，通过夹具连续从模具里抓起烘烤成型的橡胶块，并整齐堆码到放置于码垛机器人旁的托盘19上。具体工作过程如下：
a.启动电机14，输送小车12将装有烘烤好的胶块21的模具5移动到取胶码垛工位；
b.机器人把夹具移动到橡胶模具5正上方，此时推板气缸8-1、转板气缸8-2处于缩回位置，两块矩形转板8-3处于水平状态，插针8-4处于竖直状态，矩形推板8-5缩回处于高位置点；
c.机器人控制悬垂抓臂动作，将夹具向下移动，把插针8-4插入模具中的橡胶块13中，模具保持固定不动；
d.转板气缸8-2伸出，推动两块矩形转板8-3以转轴8-8为中心相向转动，从而带动左右两块矩形转板上的插针8-4向内夹持，把橡胶块抱紧，接着机器人控制悬垂抓臂向上提起，将夹抱有橡胶块的夹具提起，即可将橡胶块取出并移送到托盘19上；
e.矩形转板8-3再以转轴8-8为中心回转，转至插针8-4处于竖直状态时，松开橡胶块；
f.推板气缸8-1推出，带动矩形推板8-5向下运动，将插在插针上的橡胶块向下推出，使橡胶块与插针8-4分离，橡胶块落到托盘19上；
g.推板气缸8-1缩回，带动矩形推板8-5向上复位，即完成一次抓取橡胶块的动作；
h.重复上述步骤b～g，将模具中的胶块逐块取出并码垛到托盘19上，直至将模具中的所有胶块全部取出；
i.输送小车12将取完胶块21的空模具5-1送回，再将下一个装有烘烤好的胶块的模具5移动到取胶码垛工位，重复上述步骤b～h，实现自动从模具中取出烤好的橡胶块，并自动将胶块整齐堆码到托盘上。
本发明所述码垛机器人7直接采用现有技术的码垛机器人。所述夹具的推板气缸8-1、转板气缸8-2、行走机构的电机14由设计的一套独立系统控制，与码垛机器人的控制系统联合控制整条生产线。
本发明的第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置、第四输送装置围合成一条环形输送线，与码垛机器人及烤炉6相互配合，实现连续烤胶和模具的自动转移以及自动从模具里取出胶块、称重并码垛到托盘上，由AGV小车搬运系统把托盘上码垛好的胶块搬到指定地点，每条生产线每班至少可减少5个搬运工，1个称重工，大幅降低了工人的劳动强度，生产成本大幅降低，生产效率大幅提高，并不易损坏胶块，可确保胶块质量。
Claims (8)
1.一种天然橡胶智能烤胶生产线，其特征在于，包括烤炉(6)、穿过烤炉的第一输送装置(1)、设置于烤炉外并与第一输送装置平行的第三输送装置(3)、分别设置于第一输送装置和第三输送装置两端且与第一输送装置和第三输送装置垂直的第二输送装置(2)和第四输送装置(4)、可由第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置和第四输送装置输送行进的灌注液态橡胶的模具(5)、设置于第二输送装置进料端旁的码垛机器人(7)；所述第一输送装置、第二输送装置、第三输送装置、第四输送装置围合成一条环形输送线。
2.根据权利要求1所述的一种天然橡胶智能烤胶生产线，其特征在于，所述第一输送装置(1)和第三输送装置(3)均为轨道输送装置，包括轨道(9)、安装于轨道上可沿轨道往复移动的走行机构(10)，所述模具(5)置放于走行机构(10)上；所述第二输送装置(2)和第四输送装置(4)均为可沿双轨轨道(11)往复移动的输送小车(12)，所述模具(5)置放于输送小车(12)上，在所述双轨轨道(11)的两根轨道之间设置有与轨道平行的齿条(13)，在矩形框式车架的底部中间安装有电机(14)及输出轴朝下的减速机(15)，在减速机输出轴上安装有齿轮(16)，所述齿轮(16)与齿条(13)相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种天然橡胶智能烤胶生产线，其特征在于，所述码垛机器人(7)带有悬垂抓臂，在悬垂抓臂上安装有用于夹取模具内天然橡胶块的夹具(8)。
4.根据权利要求3所述的一种天然橡胶智能烤胶生产线，其特征在于，所述夹具(8)包括可安装于码垛机器人(7)悬垂抓臂上的连接管(8-10)、安装于连接管底端的矩形基板(8-7)、对称设置于基板下方的两块矩形转板(8-3)、设置于矩形转板下方的矩形推板(8-5)；
在所述基板的底面中线位置对称安装有两对耳座(8-12)及安装于耳座上的转轴(8-8)，在基板的两侧中间位置对称开设有圆孔、长条孔(8-6)及设置于长条孔两侧的基板支座(8-13)，在基板支座上安装有可转动的气缸座(8-15)及竖直安装于气缸座上的转板气缸(8-2)，所述转板气缸的气缸杆(8-16)向下穿过长条孔；在基板支座上位于连接管两侧还对称安装有推板气缸(8-1)，推板气缸的气缸杆向下穿过基板中间位置的圆孔及转板(8-3)后与推板(8-5)固定连接；
所述两块矩形转板(8-3)的内端分别通过至少两个套环(8-21)套装于所述转轴(8-8)上，在转板顶面安装有转板支座(8-19)，在转板支座的支轴上套装有可转动的关节接头(8-17)，所述转板气缸的气缸杆(8-16)杆头与关节接头(8-17)固定连接；在矩形转板上安装有一组向下的插针(8-4)；
在所述矩形推板(8-5)上开设有一组通孔(8-20)，所述插针(8-4)向下穿过矩形推板(8-5)的通孔(8-20)；在矩形推板的顶面四角分别安装有导杆(8-14)，所述导杆向上穿过矩形转板(8-3)和矩形基板(8-7)，在矩形基板(8-7)的四角加工有供导杆穿过的导杆孔，在导杆孔中安装有直线轴承(8-11)；所述推板气缸(8-1)和转板气缸(8-2)由控制系统控制。
5.根据权利要求4所述的一种天然橡胶智能烤胶生产线，其特征在于，在所述夹具的连接管(8-10)顶端安装有电子称重器(8-9)。
6.根据权利要求2所述的一种天然橡胶智能烤胶生产线，其特征在于，所述输送小车(4)包括矩形框式车架、对称安装于车架底部两边的滚轮(5)，所述滚轮置放于两边轨道上并沿轨道滚动。
7.采用如权利要求1-6任一项所述生产线的生产方法，其特征在于，在第三输送装置3上放置一组空模具(5-1)，往空模具(4)的格子里灌入液态橡胶，灌了橡胶的模具由第三输送装置的行走机构输送到第四输送装置(4)，再由第四输送装置的输送小车输送到第一输送装置(1)，由第一输送装置送入烤炉(6)进行烤胶；胶烤好后，由第一输送装置将模具送到第二输送装置(2)上，由机器人(7)控制夹具(8)动作，将模具中烘烤成型的胶块逐块取出并堆码到托盘(19)上，码好一个托盘后，机器人自动对另一个托盘堆码；模具(5)中的胶块卸完后，由第一输送装置的输送小车将空模具输送至第三输送装置(3)上，往空模具(4)的格子里继续灌入液态橡胶，进行下一次烤胶，如此周而复始。
8.如权利要求7所述的生产方法，其特征在于，所述将模具中烘烤成型的胶块逐块取出并堆码到托盘(19)上，其具体工作过程如下：
a.启动电机(14)，输送小车(12)将装有烘烤好的胶块(21)的模具(5)移动到取胶码垛工位；
b.机器人把夹具移动到橡胶模具(5)正上方，此时推板气缸(8-1)、转板气缸(8-2)处于缩回位置，两块矩形转板(8-3)处于水平状态，插针(8-4)处于竖直状态，矩形推板(8-5)缩回处于高位置点；
c.机器人控制悬垂抓臂动作，将夹具向下移动，把插针(8-4)插入模具中的橡胶块(13)中，模具保持固定不动；
d.转板气缸(8-2伸出)，推动两块矩形转板(8-3)以转轴(8-8)为中心相向转动，从而带动左右两块矩形转板上的插针(8-4)向内夹持，把橡胶块抱紧，接着机器人控制悬垂抓臂向上提起，将夹抱有橡胶块的夹具提起，即可将橡胶块取出并移送到托盘(19)上；
e.矩形转板(8-3)再以转轴(8-8)为中心回转，转至插针(8-4)处于竖直状态时，松开橡胶块；
f.推板气缸(8-1)推出，带动矩形推板(8-5)向下运动，将插在插针上的橡胶块向下推出，使橡胶块与插针(8-4)分离，橡胶块落到托盘(19)上；
g.推板气缸(8-1)缩回，带动矩形推板(8-5)向上复位，即完成一次抓取橡胶块的动作；
h.重复上述步骤b～g，将模具中的胶块逐块取出并码垛到托盘(19)上，直至将模具中的所有胶块全部取出；
i.输送小车(12)将取完胶块的空模具(5-1)送回，再将下一个装有烘烤好的胶块的模具(5)移动到取胶码垛工位，重复上述步骤b～h，实现自动从模具中取出烤好的橡胶块，并自动将胶块整齐堆码到托盘上。
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