CN111168886A - 废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法。其特征是：废旧轮胎预整理系统、分拣系统、胎圈破碎胎体切块系统、胶块破碎系统全自动破碎，废旧载重轮胎外胎自动化破碎实现了固体废弃物的回收循环利用，避免污染物的排放，同时降低了操作工人的劳动强度，保护操作工人的身体健康。

Description

废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法

技术领域

本发明涉及环境保护技术领域，具体涉及废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法。

背景技术

废旧轮胎是常见的固体废弃污染物，人们通过很多途径对其回收利用实现无害化处理，现有处理方式包括制备胶粉、再生胶、燃料油等,这些处理方式都需要分解破碎废旧轮胎。现有废旧轮胎主要有轿车轮胎、载重轮胎、农业轮胎、工程轮胎、特种车辆轮胎、航空轮胎、摩托车轮胎和自行车胎等，其中载重轮胎数量占比较大，其外胎结构较为复杂而不易分解破碎。中国发明专利（专利申请号为201810181223.0，专利名称为一种废旧轮胎自动化切块生产线）公开了一种废旧轮胎自动化切块生产线，其特征在于：所述废旧轮胎自动化切块生产线包括轮胎供料装置、轮胎自动化平切装置、轮胎自动化翻转装置、轮胎切条机、轮胎切块机、口圈输送带、胶块输送带和口圈框；轮胎供料装置包括供料机架、导轨、电机、主动轮、第一从动轮、第二从动轮、和第一限位板、滑道、侧挡板和推进装置，导轨设置在供料机架的底部，废旧轮胎置于导轨上，两个滑道设置在供料机架的顶部，电机、主动轮、第一从动轮和第二从动轮安装在供料机架上，主动轮、第一从动轮和第二从动轮通过链条连接，电机的输出轴与主动轮的中心轴连接，第一限位板的两端分别通过滑座设置在对应的滑道上，且第一限位板的一端向外延伸并与链条连接，第一限位板与位于供料机架后方的废旧轮胎相抵，供料机架前方的出口处设置有推进装置，推进装置的推板与废旧轮胎相抵。侧挡板均匀设置在供料机架两侧，废旧轮胎位于两个滑道之间；轮胎自动化平切装置包括平切机架、推送小车、平切第一油缸、旋转连杆、旋转臂、平切第二油缸、X型提升架、齿条电机、定刀装置、平切第三油缸、动刀装置和齿条，推送小车设置在平切机架的输送架外侧的滑道后端，推送小车可沿平切机架的输送架前后移动进行推送，平切第一油缸的缸体铰接于平切机架后侧下部的横档上，平切第一油缸的活塞部与旋转连杆的一端铰接，旋转连杆的中部与平切机架后侧下部的竖档铰接，旋转连杆的另一端与旋转臂的一端固定连接，平切第二油缸的缸体固定连接在平切机架后侧下部的横档上，平切第二油缸的活塞部与X型提升架的一端铰接，齿条电机设置在平切机架中心的竖架上，齿条与齿条电机配合，定刀装置设置在齿条的下端，当齿条电机启动，齿条向下移动到平切位置时，定刀装置位于废旧轮胎胎内中心，平切第三油缸的缸体与平切机架前侧的竖架铰接，平切第三油缸的活塞部与动刀装置的中部铰接，动刀装置的一端与平切机架铰接，动刀装置的另一端设置有切刀，平切第三油缸顶出，动刀装置的切刀移动到平切位置时，切刀对应废旧轮胎的胎底外侧；轮胎自动化平切装置还包括弧形导轨，弧形导轨设置在平切机架的后端。轮胎自动化翻转装置包括立架、口圈定位张紧装置、第一翻转架、第一连杆、第一油缸、固定架、第二连杆、第二油缸和第二翻转架，第一翻转架和第二翻转架置于立架顶部，固定架固定连接在立架上，第一连杆呈倒L形，第一连杆的一端与第一翻转架的右端固定连接，第一连杆的折弯处与固定架的左端铰接，第一连杆的另一端与第一油缸的活塞部连接，第一油缸的缸体设置在立架上，第二连杆的左端与固定架的右端铰接，第二连杆的右端与第二翻转架的左端固定连接，第二油缸的缸体铰接与立架上，第二油缸的活塞部与第二翻转架的左部连接。口圈定位张紧装置包括爪臂、安装座、第三连杆、滑动轴、腔体、第二限位板、配合块和第三油缸，配合块位于腔体内，第一翻转架中心设置有与腔体固定的固定座，第三连杆有四个，四个第三连杆的一端分别铰接于安装座的四周，四个第三连杆的另一端与分别与各自对应的爪臂的中部铰接，滑动轴的下端向下穿过安装座伸入腔体内，滑动轴的下端与配合块连接，第三油缸的缸体通过安装板固定在腔体的下端，第三油缸的活塞部与配合块的下端对应，滑动轴的顶部设置有第二限位板，四个爪臂的下端分别与配合块的四周铰接，在配合块、爪臂和滑动轴的自重下，滑动轴沿着腔体的竖直方向向下移动。口圈定位张紧装置的爪臂的初始位置位于平切后的废旧轮胎的中心下方，爪臂的顶部伸出腔体。中国发明专利（专利申请号为201410327288.3，专利名称为一种废旧轮胎胎圈剥离机）公开了一种废旧轮胎胎圈剥离机，其特征在于，包括一对挤压轮胎胎圈的挤压轮，挤压轮上设置有斜沟槽，两挤压轮的斜沟槽方向相反；挤压轮配置有调整两挤压轮间距的调距机构；挤压轮配置有驱使其转动的动力源，两挤压轮转动方向相反；还包括用于安装挤压轮的机架和吊装废旧轮胎的吊装装置，两个挤压轮向机架外侧倾斜。中国发明专利（专利申请号为201910748197.X，专利名称为一种新型废轮胎分条切块一体机）公开了一种新型废轮胎分条切块一体机，包括分切装置(1)和切块装置(2)，所述分切装置(1)的一侧一体设置有切块装置(2)，所述分切装置(1)包括上圆盘刀(3)、下圆盘刀(4)、分切机架和废轮胎支撑结构，所述上圆盘刀(3)和下圆盘刀(4)均安装在分切装置(1)的分切机架上，其特征在于，所述废轮胎支撑结构位于靠近上圆盘刀(3)和下圆盘刀(4)的一侧，所述废轮胎支撑结构包括支撑头(34)和支撑块(12)，所述支撑头(34)位于废轮胎的内圈一侧，所述支撑块(12)位于废轮胎的底部，且所述支撑块(12)上开设有卡槽(13)，废轮胎底部卡在卡槽(13)内。中国发明专利（专利申请号为201710965599.6，专利名称为一种废旧子午钢丝轮胎圈口的取丝装置）公开了一种废旧子午钢丝轮胎圈口的取丝装置，包括碾压模块(1)、吸引模块(2)、提升模块(3)、机盆(4)和支脚(5)，所述机盆(4)为桶状结构，机盆(4)底部安装支脚(5)，支脚(5)通过地脚螺钉安装于地面，机盆(4)底部设置有数圈向上凸起的锥体，相邻锥体的底面上开设有圆柱型排料孔，机盆(4)中部开有供碾压模块(1)穿过的通孔；所述碾压模块(1)安装在机盆(4)内，碾压模块(1)在机盆(4)内将轮胎橡胶碾碎；所述吸引模块(2)安装在机盆(4)下方，吸引模块(2)对碾压模块(1)产生向下的作用力，用于增加碾压模块(1)对圈口橡胶的挤压力；所述提升模块(3)安装在机盆(4)上方，提升模块(3)用于将碾压模块(1)吊起，从而方便将轮胎放到机盆(4)内；所述碾压模块(1)包括花键轴(11)、辊轴(12)、碾压轮(13)、自攻螺钉(14)、轴承(15)、轴套(16)、支架(17)、减速箱(18)和主电机(19)，所述减速箱(18)和主电机(19)安装在支架(17)上；所述支架(17)安装在机盆(4)下方；所述花键轴(11)为阶梯轴，花键轴(11)与减速箱(18)输出轴相连接，花键轴(11)穿过机盆(4)底部通孔与辊轴(12)相连接；所述辊轴(12)中部开有花键孔，花键轴(11)插入花键孔带动辊轴(12)实现转动；所述碾压轮(13)通过轴承(15)和轴套(16)安装在辊轴(12)上，碾压轮(13)外表面垂直焊接有数圈自攻螺钉(14)。

现有技术一废旧轮胎自动化切块生产线的切除胎圈（口圈）装置是先完成平切废旧轮胎工序，即沿胎面平切将轮胎一分为二，那么半边轮胎各有一件胎圈，就需要对胎圈进行两次装夹和切除分离，生产效率自然就较低，而且对接下去的切条和切块工序影响较大，原因就是切除胎圈后的其余部分无夹具定位装夹的基准，由于没有公开废旧轮胎切条和切块的技术细节，本领域技术人员对于采用平切的手段去最终实现切块破碎轮胎存在疑问。现有技术二将胎圈的钢丝剥离的工作原理是通过两个带斜沟槽的辊轮对胎圈进行挤压剥离，实质上是一对辊轮对高强钢丝剪切破坏，结果是较容易损伤刀具，再有其吊装废旧轮胎的吊装装置无法实现可靠装夹和加工。现有技术三通过圆盘刀和下圆盘刀切条然后在进行切块，这种装置的缺点是无法实现自动化生产，因为如何对物料实现可靠装夹是一个难题，也没有公开如何进料的技术细节。现有技术四能够完成对轮胎定位装夹，但是没有公开如何进料的技术细节，而且容纳废旧轮胎的机盆设计为桶状结构，这种密闭结构对自动化生产造成很多麻烦。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法，其特征是：

步骤一，按照生产设计负载的20%及50%工况调试预整理系统、分拣系统、胎圈破碎胎体切块系统、胶块破碎系统各子系统，特别关注翻转机、辊道水床、抓提输送滑轨、悬轨提放机、辊道分拣滑架、周转道轨台车、胎体抢条辊机、门式胎体剖断机、三爪动力卡盘工作台、镗切进给箱、胎体切条机、胎体切块机、开放式双辊粗碎机、开放式双辊细碎机关键控制点的运行及协调，各子系统及关键控制点联动触发信号、联动控制信号及联动反馈信号正常。

步骤二，保证辊道水床的水位能够完全浸泡废旧载重轮胎外胎，杂乱堆叠的废旧载重轮胎外胎卸下后自滑道滑落浸泡在水箱中，受到水浮力的作用自然伸展处于平放漂浮状态，辊筒转动时激荡水流冲击，形成凹凸不平、水流涌动的传动辊道，堆叠的轮胎在传动辊道的搓切和水流的冲击下两两分离实现单件平放漂浮状态，并在传送辊道和水箱约束下实现排列有序经步进链板传送带输送到翻转机；回转筒体平切部分筒体，形成缺口回转筒体，缺口回转筒体两侧设计有导辊套圈，导辊套圈架设在托辊组件上，在驱动齿轮组件的驱动下，缺口回转筒体实现一定工作角度的回转，当步进链板传送带即将输送单件废旧载重轮胎外胎、光电开关发出信号时，缺口回转筒体应处于初始工作角度，棘爪组件张开，轮胎滑落到棘爪中后，气缸驱动滑块沿排轨、导轨移动实现棘爪的闭合，将轮胎夹持，缺口回转筒体旋转一定工作角度，即垂直正对皮带输送机上方，松开棘爪，轮胎实现直立落入皮带输送机，在滑架的约束下输送到缺口回转筒体外。

步骤三，废旧轮胎经预整理后进入皮带输送机时为直立状态，通过机械手根据废旧轮胎的高度调整上下限位滑轨与栏杖的间距、根据废旧轮胎的宽度调整两侧限位滑轨与栏杖的间距，从而形成由一对限位滑轨和一对栏杖组成的滑道，皮带输送机推动废旧轮胎前进，保证废旧轮胎直立状态输送的扶栏采用简支结构，即一端固定铰支座，另一端活动铰支座，具体的做法就是下方两侧用以限位的栏杖设计为圆柱形减少摩擦面积，上方两侧的限位滑轨可由机械手操纵实现与废旧轮胎浮动接触状态，机械手包括一对倾角连杆组件和气动连杆组件，通过倾角连杆组件与气动连杆组件的配合实现下方两侧的栏杖限位、上方两侧的限位滑轨浮动接触废旧轮胎的目的，废旧轮胎在皮带输送机推动前进的过程中，因为震动倾倒任意一侧时，另一侧的倾角连杆组件和气动连杆组件即进行补偿，从而保证废旧轮胎平稳输送。

步骤四，废旧轮胎输送到环形悬轨直段下方指定位置后停止并保持直立状态，自行走小车悬挂着卡爪总成靠近启动抓提作业，首先对中锥套楔入两侧限位滑轨形成的平行导向轨完成定位，在操纵臂的控制下，一对卡爪闭合经限位滑轨与栏杖的间距伸入胎圈之内，卡爪总成将废旧轮胎提起使其处于自由悬挂状态时，其重力线与直径线是重合的，安装在卡爪上的胎圈直径测试装置开始工作，驱动伸缩液压缸驱动测试臂到达测量胎圈直径的定位点，微波测试仪照射位移测试定位装置获取胎圈直径数据，从而判定轮胎规格，为分拣提供数据。

步骤五，废旧轮胎在自行走小车的帮助下送入辊道分拣滑架分拣，分拣时对中锥套由接引轨导入完成定位准确移动到辊道分拣滑架上方，在操纵臂的控制下，卡爪张开、废旧轮胎落入旋转辊道，废旧轮胎在活页的帮助下保持直立状态，步进电机驱动齿轮组，按照同一种规格废旧轮胎归集到一组周转道轨台车分拣原则，优选旋转辊道配套四组周转道轨台车，即按90°夹角依次排布，所述周转道轨台车包括归集夹辊组件、道轨台车、弓形链辊搓磨机，所述归集夹辊组件包括对辊棘轮、托辊组、夹杆，旋转辊道在平面轴承的帮助下旋转一定角度对准归集相应规格废旧轮胎的周转道轨台车，旋转辊道继续工作将废旧轮胎送入道轨台车上的托辊组，对辊棘轮驱动夹杆合拢装夹废旧轮胎保持直立状态，道轨台车沿道轨平直往复移动将废旧轮胎送入指定工位。

步骤六，周转道轨台车沿道轨直线往复运动，道轨共设计两个工位，两个工位间距等于安装在周转道轨台车上归集夹辊组件与弓形链辊搓磨机的加工中心距离，周转道轨台车处于工位一时，归集夹辊组件由工位二进至工位一将辊道分拣滑架输送来的废旧轮胎完成直立定位，弓形链辊搓磨机进至工位二，此时三爪动力卡盘工作台夹持分离胎体后的胎圈步进逐段送入弓形链辊搓磨机搓磨破碎，而镗切进给箱处于待命工位；周转道轨台车处于工位二时，归集夹辊组件夹持废旧轮胎由工位一返回工位二，三爪动力卡盘工作台开始工作将废旧轮胎夹持定位，依次完成门式胎体剖断机将胎体剖断工序、镗切进给箱将胎圈与胎体切割分离工序、胎体抢条辊机将胎体平整卷取工序，然后由胎体切条机完成胎体切条工序、胎体切块机完成胎体切块工序。

步骤七，门式胎体剖断机参考龙门铣床工作原理设计有门式框架、横梁、液压主轴进给箱，横梁安装在门式框架上作升降运动，液压主轴进给箱沿横梁导轨作横向运动并驱动刀具完成从胎面向轴中心径向进给运动，当进给至距胎体与胎圈设计切割圆周线外侧2mm处停止，液压主轴进给箱返回待命工位；启动镗切进给箱进给将胎圈与胎体切割分离，剖断后的两段胎体只2mm厚橡胶连接，三爪动力卡盘工作台回转将胎体剖断敞口送入胎体抢条辊机处；胎体抢条辊机将胎体平整卷取工序：抢条辊伸入胎体剖断敞口处，楔齿压条辊组件将缺口胎体环咬合并送入铺条排辊，铺条排辊与楔齿压条辊组件共同出力将胎体从剖断敞口处扯断，经铺条排辊与抢条辊配合将胎体平铺变身为规整的长条矩形板片，在主动滚筒和被动滚筒的帮助下进一步平整走正；胎体长条矩形板片在主动滚筒和被动滚筒的帮助下向胎体切条机输送，通过速比齿轮对调整主动辊筒、被动辊筒辊面上同步滚刀的线速度差为1.5～1.8︰1，提高主动辊筒、被动辊筒辊面上的同步滚刀对胎体长条矩形板片的剪切力，主动辊筒和被动辊筒为两个相对回转的辊筒，其辊面上加装同步滚刀，同步滚刀之间用挡圈调整胎体切条宽度，宽度设计为3～4cm，通过辊筒调距手轮微调两个相对回转的辊筒上的同步滚刀啮合距离，同步滚刀啮合距离设计为0.3～0.5mm，同步滚刀的上下剪刃相对回转对胎体长条矩形板片剪切完成切条；胎体长条矩形板片经胎体切条机剪切成为3～4cm宽的长条后进入溜槽，溜槽内设计有与挡圈同等宽度的隔板用于整理胎体长条，胎体长条进入相应的溜槽格栅向胎体切块机剪切工位输送，胎体切块机设计有上曲柄与下曲柄，上曲柄与下曲柄的剪切工位安装有上刀架及下刀架，上曲柄与下曲柄相对回转一周，驱动上刀架及下刀架完成胎体长条剪切长宽为3～4cm的胶块。

步骤八，胎圈与胎体切割分离后，一对胎圈被三爪动力卡盘夹持等待道轨台车将弓形链辊搓磨机送至加工位，此时弓形链辊搓磨机中的摇臂组件、转塔刀架均处于待命工位，启动道轨台车将弓形链辊搓磨机送至加工位，依次磋磨加工两道胎圈，按照预先设置的工位坐标，使摇臂组件、转塔刀架转变为加工状态，驱使立轴、搓刀完成准确加工定位，同时弓形支架与链条组件也完成准确加工定位；张紧弹簧张紧使得搓刀与链辊贴紧胎圈两侧加工面，链轮驱动链辊移动与搓刀搓擦方向相反，将填充橡胶与高强钢丝搓离，当搓刀进给碰到高强钢丝时，高强钢丝的抗拉强度和表面硬度较高，搓刀与高强钢丝两者的产生的机械能即转化为张紧弹簧的弹性势能，即有效卸除搓刀与链辊的径向挤压力，从而有效的保护搓刀和链辊，三爪动力卡盘工作台回转将胎圈步进送入弓形链辊搓磨机，搓刀与链辊配合将胎圈逐段磋磨破碎，重复以上步骤，将两道胎圈磋磨破碎完毕，钢丝圈和橡胶块分别回收。

步骤九，将胎体切割为3～4cm胶块后，先粗碎为5目的橡胶块后进一步细碎至10～12目的橡胶颗粒并同时分离钢丝，粗碎阶段即3～4cm胶块破碎为5目的橡胶块，破碎装置采用开放式双辊粗碎机破碎，破碎获得的胶块落入滚筒圆周筛过筛，达不到5目要求的胶块在滚筒圆周筛内置斗板帮助下返回开放式双辊粗碎机继续破碎，达到5目要求的胶块由倾斜输送带送入开放式双辊细碎机继续破碎，细碎阶段即5目的橡胶块进一步破碎为10～12目的橡胶颗粒，破碎装置采用开放式双辊细碎机破碎，倾斜输送带输送5目胶块过程中设置门式除铁器，将已经散落的钢丝磁选分离。

发明人发现，载重轮胎由外胎、内胎和垫带构成。外胎由胎体、胎面和胎圈三个主要部分组成，胎体由多层挂胶帘布按一定的角度贴合而成，帘布通常用高强钢丝、合成纤维挂胶制作；胎面与地面接触，常用耐热、耐剪切的胶料制作；胎圈的用途是使轮胎紧密的固定在轮辋上，胎圈主要由钢丝圈、三角填充胶、钢丝圈包布组成。废旧载重轮胎外胎的胎面通常接近磨损完毕，只余胎体和胎圈部分，胎体部分往往因为磨损、爆胎等原因产生不同程度变形及破坏，但是胎圈不会变形并保持完整，原因就是由高强钢丝和填充胶构成的钢丝圈能够承受外胎和轮辋的各种相互作用力，由于胎圈没有变形及破坏，可以通过测量胎圈的直径分拣整理出不同规格的轮胎外胎。

发明人发现，由于废旧载重轮胎外胎的胎圈不会变形并保持完整，可通过测量其直径的数据分拣各种规格的轮胎，现有光波、声波、电磁波测距仪供选择，影响胎圈直径测量准确度的关键因素是传感器的定位，也就是说不容易在胎圈上找到测量直径的两个定位点。如果固定废旧载重轮胎外胎胎圈任意一点让其自然下垂，其重力线与直径线是重合的，利用这一原理，我们很容易找到测量胎圈直径的两个传感器定位点，即废旧轮胎处于悬挂时，测试臂从固定胎圈悬挂点出发沿重力垂直线方向向下寻找，受胎圈下沿阻拦获得的定位点与悬挂点的间距就是胎圈直径。

发明人发现，基于上述测量要求，应使废旧载重轮胎外胎工件处于直立状态，由于自卸车卸下的废旧载重轮胎外胎为杂乱堆叠状态，由于其单件平放较直立状态稳定，首先需将杂乱堆叠的状态整理为单件平放状态，再通过翻转整理为排列有序的单件直立状态。由于硫化后的橡胶轮胎高弹性、易变性、不规则，采用振动、筛选等传统整理方法无法解决其杂乱堆叠的状态，可用浸泡、振荡的方法来解决这一问题，轮胎密度大约为1.1～1.9Kg/m³,保证辊道水床的水位能够完全浸泡旧载重轮胎外胎，杂乱堆叠的废旧载重轮胎外胎卸下后自滑道滑落浸泡在水箱中，受到水浮力的作用自然伸展处于平放漂浮状态，辊筒转动时激荡水流冲击，形成凹凸不平、水流涌动的传动辊道，堆叠的轮胎在传动辊道的搓切和水流的冲击下两两分离实现单件平放漂浮状态，并在传送辊道和水箱约束下实现排列有序经步进链板传送带输送到翻转机。

发明人发现，翻转机是实现废旧载重轮胎外胎由平放状态转变为直立状态的装置，由于轮胎已经破损、变形，其夹持的工作面或点不易寻找，现有技术通常采用的夹具夹持，轮胎翻转的方式往往由于轮胎破损、变形的缘故出现误动作、夹持脱落、翻转不到位等状况。本案采用轮胎夹持后不动，机构整体翻转到位的技术方案，具体就是回转筒体平切部分筒体，形成缺口回转筒体，缺口回转筒体两侧设计有导辊套圈，导辊套圈架设在托辊组件上，在驱动齿轮组件的驱动下，缺口回转筒体实现一定工作角度的回转，缺口回转筒体的缺口内设计有棘爪组件，棘爪组件包括棘爪、排轨、滑块、气缸、导轨、皮带输送机、滑架，棘爪与滑块连接，气缸驱动滑块沿排轨、导轨移动实现棘爪的开合，缺口回转筒体内设计有皮带输送机，皮带输送机上设计有滑架。当步进链板传送带即将输送单件废旧载重轮胎外胎、光电开关发出信号时，缺口回转筒体应处于初始工作角度，棘爪组件张开，轮胎滑落到棘爪中后，气缸驱动滑块沿排轨、导轨移动实现棘爪的闭合，将轮胎夹持，缺口回转筒体旋转一定工作角度，即垂直正对皮带输送机上方，松开棘爪，轮胎实现直立落入皮带输送机，在滑架的约束下输送到缺口回转筒体外。

发明人发现，基于上述测量原理，可设计抓提输送滑轨、悬轨抓提机构、辊道分拣滑架来解决问题，抓提时由抓提输送滑轨保证废旧轮胎的直立工作状态，抓提输送滑轨包括限位滑轨、机械手、栏杖、皮带输送机，废旧轮胎经预整理后进入皮带输送机时为直立状态，通过机械手根据废旧轮胎的高度调整上下限位滑轨与栏杖的间距、根据废旧轮胎的宽度调整两侧限位滑轨与栏杖的间距，从而形成由一对限位滑轨和一对栏杖组成的滑道，由于废旧轮胎依靠皮带输送机提供的静摩擦力推动前进和自身破损的缘故，为防止废旧轮胎输送受阻，保证直立状态输送的扶栏采用简支结构，即一端固定铰支座，另一端活动铰支座，具体的做法就是下方两侧用以限位的栏杖设计为圆柱形减少摩擦面积，上方两侧的限位滑轨可由机械手操纵实现与废旧轮胎浮动接触状态。设计机械手的目的是解决废旧轮胎直立时倾倒的问题，因此设计一对倾角连杆组件和气动连杆组件，通过倾角连杆组件与气动连杆组件的配合实现下方两侧的栏杖限位、上方两侧的限位滑轨浮动接触废旧轮胎的目的，任意一侧的栏杖和限位滑轨相对于垂直平面允许有最大为2°的倾角，即超出后任意一侧的倾角连杆组件和气动连杆组件对另一侧进行补偿。设计栏杖与限位滑轨两者平行且保持一定间距目的是方便卡爪闭合伸入胎圈之内抓提；悬轨抓提机构包括环形悬轨、自行走小车、卡爪总成、胎圈直径测试装置，环形悬轨的直段与抓提输送滑轨、辊道分拣滑架平行，自行走小车悬挂着卡爪总成，沿环形悬轨运转周而复始实现对废旧载重轮胎外胎抓提和分拣，抓提时对中锥套楔入限位滑轨完成定位，在操纵臂的控制下，一对卡爪闭合伸入胎圈之内，自行走小车通过卡爪总成拖动轮胎沿限位滑轨移动，直到脱离限位滑轨进入环形悬轨的弯段，轮胎处于自由悬挂状态，其重力线与直径线是重合的，安装在卡爪上的胎圈直径测试装置开始工作，驱动伸缩液压缸驱动测试臂到达测量胎圈直径的定位点，微波测试仪照射位移测试定位装置获取胎圈直径数据，从而判定轮胎规格，在自行走小车的帮助下送入辊道分拣滑架分拣；分拣时对中锥套由接引轨导入完成定位准确移动到辊道分拣滑架上方，在操纵臂的控制下，卡爪张开、废旧轮胎落入旋转辊道，废旧轮胎在活页的帮助下保持直立状态，步进电机驱动齿轮组，旋转辊道在平面轴承的帮助下旋转一定角度对准归集相应规格废旧轮胎的周转道轨台车，旋转辊道继续工作将废旧轮胎送入道轨台车上的托辊组，对辊棘轮驱动夹杆合拢装夹废旧轮胎保持直立状态，道轨台车沿道轨平直往复移动将废旧轮胎送入指定工位。

发明人发现，本技术领域公知，采用机械加工的方式离不开工件夹具的支持，而工件夹具是否夹持牢固、可靠并保证工件定位准确与工件夹持部位选择息息相关，胎圈无疑是理想的废旧轮胎中适合夹持定位的部位，使废旧轮胎实现可靠夹持并降低夹具设计难度。胎圈是由高强钢丝和填充胶构成的钢丝圈，钢丝圈内的高强钢丝的抗拉强度和表面硬度较高，不易机械破碎，胎体内的帘布通常用较细高强钢丝或合成纤维挂胶制作，能够采用机械破碎。因此胎体与胎圈需分别破碎处理，胎体与胎圈的结构可视为双层同心圆环，参照夹盘类卧式车床夹具的工作原理设计三爪动力卡盘工作台，用三爪动力卡盘夹持胎圈定位,参照卧式镗床主轴进给箱工作原理设计镗切进给箱将胎圈与胎体切割分离，废旧轮胎切除分离胎圈后，胎体呈内侧缺口环状，如果将缺口环状胎体剖断，剖断后的胎体平铺于平面上，胎体变身为规整的长条矩形板片，因此胎圈搓磨破碎工艺流程可依次为采用三爪动力卡盘夹持胎圈定位、门式胎体剖断机将胎体剖断、镗切进给箱将胎圈与胎体切割分离、胎体抢条辊机将胎体平整卷取、三爪动力卡盘夹持的胎圈待命、周转道轨台车的弓形链辊搓磨机上位加工。

发明人发现，周转道轨台车沿道轨直线往复运动，道轨共设计两个工位，两个工位间距等于安装在周转道轨台车上归集夹辊组件与弓形链辊搓磨机的加工中心距离，周转道轨台车处于工位一时，归集夹辊组件由工位二进至工位一将辊道分拣滑架输送来的废旧轮胎完成直立定位，弓形链辊搓磨机进至工位二，此时三爪动力卡盘工作台夹持分离胎体后的胎圈步进逐段送入弓形链辊搓磨机搓磨破碎，而镗切进给箱处于待命工位；周转道轨台车处于工位二时，归集夹辊组件夹持废旧轮胎由工位一返回工位二，三爪动力卡盘工作台开始工作将废旧轮胎夹持定位，依序门式胎体剖断机工作将胎体剖断，依序镗切进给箱进给将胎圈与胎体切割分离，依序胎体抢条辊机上位将胎体平整卷取，而弓形链辊搓磨机退出工位二待命。

发明人发现，胎圈是由高强钢丝和填充胶构成的钢丝圈，钢丝圈内的高强钢丝的抗拉强度和表面硬度较高，机械破碎如剪切加工容易损伤刀具，宜采用搓磨的方法将钢丝与包胶分离，所述搓磨的方法就是刀具在胎圈的两侧加工面相对搓擦，从而对胎圈加工面提供相反的方向摩擦力，将填充胶与钢丝搓离，由于两侧的刀具没有承受径向挤压力，即没有对高强钢丝施加剪切力导致刀具损伤，使得刀具的使用寿命能够延长并节约能耗。为实现搓磨的目的，弓形链辊搓磨机安装在道轨台车上，由道轨台车送至三爪动力卡盘工作台加工位，三爪动力卡盘工作台回转将胎圈步进送入弓形链辊搓磨机，搓刀与链辊配合将胎圈逐段磋磨破碎。弓形链辊搓磨机包括摇臂组件、转塔刀架、立轴、搓刀、链条组件、弓形支架，摇臂组件、转塔刀架均设计有待命和加工两种状态及工位，保证立轴足够的自由度完成精密加工定位，搓刀安装在立轴上，刀刃为锯齿状螺旋沟槽，目的是增加对胎圈内填充橡胶的抓着力，摇臂组件固定着弓形支架，弓形支架的弓弦为链轮、链辊、张紧弹簧构成的链条组件，利用弓能够蓄藏和释放弹性势能的原理，当搓刀进给到填充橡胶时，链条组件中的张紧弹簧张紧使得搓刀与链辊贴紧胎圈两侧加工面，链辊也设计有螺旋沟槽，链轮驱动链辊移动与搓刀搓擦方向相反，将填充橡胶与高强钢丝搓离，当搓刀进给碰到高强钢丝时，两者的产生的机械能即转化为张紧弹簧的弹性势能，即有效卸除搓刀与链辊的径向挤压力，从而有效的保护搓刀和链辊，延长其使用寿命和节约能耗。

发明人发现，胎体与胎圈分离包括门式胎体剖断机将胎体剖断、镗切进给箱将胎圈与胎体切割分离、胎体抢条辊机将胎体平整卷取步骤，门式胎体剖断机、镗切进给箱、胎体抢条辊机均依靠三爪动力卡盘工作台装夹定位基础上完成加工工序。门式胎体剖断机参考龙门铣床工作原理设计有门式框架、横梁、液压主轴进给箱，横梁安装在门式框架上作升降运动，液压主轴进给箱沿横梁导轨作横向运动并驱动刀具完成从胎面向轴中心径向进给运动，当进给至距胎体与胎圈设计切割圆周线外侧2mm处停止，液压主轴进给箱返回待命工位，启动镗切进给箱进给将胎圈与胎体切割分离，剖断后的两段胎体只2mm厚橡胶连接，三爪动力卡盘工作台回转将胎体剖断敞口送入胎体抢条辊机处，胎体抢条辊机包括楔齿压条辊组件、抢条辊、铺条排辊、主动滚筒、被动滚筒，胎体抢条辊机可分为上下颚，上颚包括楔齿压条辊组件、铺条排辊、主动滚筒，下颚包括抢条辊、被动滚筒，胎体抢条辊机上下颚配合将缺口胎体环平铺为规整的长条矩形板片并与胎圈完全分离，具体的步骤为抢条辊伸入胎体剖断敞口处，楔齿压条辊组件将缺口胎体环咬合并送入铺条排辊，铺条排辊与楔齿压条辊组件共同出力将胎体从剖断敞口处扯断，经铺条排辊与抢条辊配合将胎体平铺变身为规整的长条矩形板片，在主动滚筒和被动滚筒的帮助下进一步平整走正。

发明人发现，胎体与胎圈连接部分为硬质硫化橡胶，没有高强钢丝网片等障碍，因此设计三爪动力卡盘以轮辋中心为轴心夹持定位废旧轮胎的胎圈，镗切进给箱回转切割加工此处的硬质硫化橡胶实现胎体与胎圈的分离，但是两者分离后胎体就失去三爪动力卡盘可靠的夹持定位，所以需要先横切剖断胎体再行切割分离胎圈，而横切剖断胎体时，被破断的胎体内高强钢丝网片失去约束会使胎体绷直张开，那么楔齿压条辊组件与抢条辊将无法对其定位捕捉，因此胎体的横切剖断面进至距胎圈外径处2mm即停止，由2mm厚的硬质硫化橡胶对胎体进行暂时约束，此时胎体为一张开豁口的缺口圆环，而胎体豁口就便于楔齿压条辊组件与抢条辊如同上下颚般将胎体一端咬合，楔齿压条辊组件与抢条辊将胎体咬合后送入铺条排辊，铺条排辊与楔齿压条辊组件共同出力将胎体从剖断敞口处的2mm厚的约束橡胶段扯断再将胎体平铺变身为规整的长条矩形板片。

发明人发现，胎体长条矩形板片在主动滚筒和被动滚筒的帮助下向胎体切条机输送，为使胎体切条机与胎体抢条辊机速率一致能够连续生产，胎体切条机参照橡胶开炼机工作原理设计两个相对回转的辊筒，其主动辊筒与被动辊筒的辊面均加装同步滚刀，两辊的同步滚刀的刀刃两两交错形成一对相对回转的剪刃，胎体切条的宽度用同步滚刀之间的挡圈调整，通过辊筒调距手轮微调两个相对回转的辊筒上的同步滚刀啮合距离，从而对胎体长条矩形板片产生的剪切、挤压作用完成切条，为提高主动辊筒、被动辊筒辊面上的同步滚刀对胎体长条矩形板片的剪切力，通过速比齿轮对调整两辊面上同步滚刀的线速度差为1.5～1.8︰1。

发明人发现，胎体长条矩形板片经胎体切条机剪切成为3～4cm宽的长条后进入溜槽，溜槽内设计有与挡圈同等宽度的隔板用于整理胎体长条，参照飞剪机的工作原理设计胎体切块机，胎体切块机设计有上曲柄与下曲柄，上曲柄与下曲柄的剪切工位安装有上刀架及下刀架，上曲柄与下曲柄相对回转一周，驱动上刀架及下刀架完成上下剪切及往复平移运动。

发明人发现，将胎体切割为3～4cm胶块后，胶块通常外覆硫化橡胶而内含高强钢丝网片，无论是回收利用于掺混混凝土、配比沥青路面、填充橡胶制品、制备再生橡胶等用途，都需要先粗碎为5目的橡胶块后进一步细碎至10～12目的橡胶颗粒并同时分离钢丝：粗碎阶段即3～4cm胶块破碎为5目的橡胶块，破碎装置采用开放式双辊粗碎机破碎，破碎获得的胶块落入滚筒圆周筛过筛，达不到5目要求的胶块在滚筒圆周筛内置斗板帮助下返回开放式双辊粗碎机继续破碎，达到5目要求的胶块由皮带输送机送入开放式双辊细碎机继续破碎；细碎阶段即5目的橡胶块进一步破碎为10～12目的橡胶颗粒，破碎装置采用开放式双辊细碎机破碎，皮带输送机输送5目胶块过程中设置门式除铁器，将已经散落的钢丝磁选分离，在细碎阶段，破碎后的5目的橡胶块内含有细钢丝，采用剪切加工方式的机械效率最高，但剪刃优先适用于破碎高强钢丝，那么需将剪刃的表面硬度提高且设计足够的断屑槽，确保剪刃不易磨损和及时散热，也避免高温使橡胶颗粒表面碳化。

发明人发现，由于硫化橡胶的高弹性，对其挤压、冲击、钻刺等的机械能会转变为弹性势能而作无用功，须优先考虑适用于硫化橡胶破碎工艺，而剪切加工方式的机械效率最高，且适用于破碎高强钢丝网片，因此采用开放式双辊粗碎机，辊筒的辊面上剪刃为刀轮组，刀轮组通过键条将扭矩传递到辊筒，刀轮组由10～20片刀轮组合而成，每片刀轮由四件刀盘构成，刀盘设计有高低阶，刀盘高阶部分设计8～16齿刃，刀盘低阶部分设计有环锚碇、锚索槽，环锚碇分隔为两区，分别设计有张拉端锚杯和固定端镦头锚板，一根Ø5预应力高强钢丝穿过张拉端锚杯并环绕刀轮一周后穿过固定端镦头锚板冷镦成镦头，在张拉端锚杯安装锚夹片后施加预应力后形成预应力环锚索，预应力环锚索将四件刀盘紧紧固结为一片刀轮，一对相对回转的辊筒辊面上的刀轮高低阶两两相对应，使得两辊上刀轮高阶齿刃两相交错如同循环往复开合的剪刀对废旧轮胎胶块实施剪切。

发明人发现，辊筒的辊面上剪刃优先考虑适用于破碎硫化橡胶，而剪切高强钢丝网片这种硬度高、强度高的材质，易出现剪刃断裂的状况，原因就是剪刃除了承受较大的冲击力、挤压力外，还须平衡剪切时较大的扭矩，因此设计预应力环锚索将四件刀盘紧紧固结为一片刀轮，除了方便维修更换外，关键是将刀盘上齿刃需承受的冲击力、挤压力、扭矩转移到由预应力环锚索承担，换言之，就是刀盘上齿刃变为传力件，预应力环锚索变为受力件，无疑大大改善了刀盘上齿刃的工况条件，延长了使用寿命。

发明人发现，刀盘采用熔模精密铸造，其材质优选ZG270-500，铸造成型后退火，精加工后调质，调质硬度 HRC29-32，依序将四件刀盘组装为刀轮，选定其中一件刀盘的环锚碇为施加预应力平台，将一根Ø5预应力高强钢丝依次穿过选定环锚碇的张拉端锚杯后沿锚索槽穿入余下刀盘的固定端镦头锚板，即Ø5预应力高强钢丝环绕刀轮一周后穿过选定环锚碇的固定端镦头锚板，用液压冷镦机将其冷镦为镦头，然后在张拉端锚杯安装锚夹片，并均匀涂抹退锚油脂以方便维修，使用穿心式液压千斤顶施加预应力，所施加的预应力为Ø5预应力高强钢丝抗拉强度的60%，预应力环锚索将四件刀盘紧紧固结为一片刀轮，然后按高低阶排序将刀轮依次穿入辊筒组成刀轮组，用键条将辊筒与刀轮组联结。

发明人发现，为解决粗碎齿辊上齿刃断齿问题，除了粗碎齿辊上齿刃需承受的冲击力、挤压力、扭矩转移到由预应力环锚索承担外，还可根据Ø5预应力高强钢丝拉伸力90%为限值计算出粗碎齿辊承载的最大扭矩，通过限矩式液力偶合器对粗碎齿辊承载的扭矩进行限制。

发明人发现，胎体胶块细碎机械采用开放式双辊细碎机，轧辊的辊面上剪刃为刀碗组，刀碗组通过圆键将扭矩传递到轧辊，刀碗组由20～30片刀碗组合而成，每片刀碗由两件飞剪盘构成，飞剪盘设计有高低阶，飞剪盘高阶部分设计4段剪齿刃，剪齿刃均匀分布6～8道断屑槽，飞剪盘低阶部分设计有环型锚碇、锚索鞍，环型锚碇分隔为两区，分别设计有张拉端锚孔和固定端镦头锚孔，一根Ø3预应力高强钢丝穿过张拉端锚孔并环绕刀碗一周后穿过固定端镦头锚孔冷镦成镦头，在张拉端锚孔安装锚夹具后施加预应力后形成预应力环型锚索，预应力环型锚索将两件飞剪盘紧紧固结为一片刀碗，一对相对回转的轧辊辊面上的刀碗高低阶两两相对应，使得两辊上刀碗高阶齿刃两相交错如同循环往复开合的剪刀对粗破胶块实施剪切。

发明人发现，细碎齿辊的辊面上剪刃优先适用于破碎高强钢丝，而剪切高强钢丝这种硬度高、强度高的材质，易出现剪刃断裂的状况，原因就是剪刃除了承受较大的冲击力、挤压力外，还须平衡剪切时较大的扭矩，因此设计预应力环型锚索将两件飞剪盘紧紧固结为一片刀碗，除了方便维修更换外，关键是将飞剪盘上齿刃需承受的冲击力、挤压力、扭矩转移到由预应力环型锚索承担，换言之，就是飞剪盘上齿刃变为传力件，预应力环型锚索变为受力件，无疑大大改善了飞剪盘上齿刃的工况条件，延长了使用寿命。

发明人发现，飞剪盘采用20CrMnTi锻件，精加工后碳氮共渗热处理，表面硬度HRA56-60，芯部硬度HRC25-28，依序将两片飞剪盘组装为刀碗，选定其中一片飞剪盘的环型锚碇为施加预应力平台，将一根Ø3预应力高强钢丝依次穿过选定环型锚碇的张拉端锚孔后沿锚索鞍穿入另一飞剪盘的固定端镦头锚孔，即Ø3预应力高强钢丝环绕刀碗一周后穿过选定环型锚碇的固定端镦头锚孔，用液压冷镦机将其冷镦为圆镦头，然后在张拉端锚孔安装锚夹具，并均匀涂抹退锚油脂以方便维修，使用穿心式液压千斤顶施加预应力，所施加的预应力为Ø3预应力高强钢丝抗拉强度的60%，预应力环型锚索将两件飞剪盘紧紧固结为一片刀碗，然后按高低阶排序将刀碗依次穿入轧辊组成刀碗组，用圆键将轧辊与刀碗组联结。

发明人发现，为解决细碎齿辊上齿刃断齿问题，除了细碎齿辊上齿刃需承受的冲击力、挤压力、扭矩转移到由预应力环型锚索承担外，还可根据Ø3预应力高强钢丝拉伸力90%为限值计算出细碎齿辊承载的最大扭矩，通过液力偶合器对细碎齿辊承载的扭矩进行限制。

相对于现有技术，本发明至少含有以下优点：废旧载重轮胎外胎自动化破碎实现了固体废弃物的回收循环利用，避免污染物的排放，同时降低了操作工人的劳动强度，保护操作工人的身体健康。

附图说明

图1为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的主视结构示意图。

图2为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的A-A剖面布置结构示意图。

图3为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的B-B剖面布置结构示意图。

图4为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的C-C剖面布置结构示意图。

图5为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的D局部放大结构示意图。

图6为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的E-E剖面布置结构示意图。

图7为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的F大样结构示意图。

图8为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的G-G剖面布置结构示意图。

图9为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的H大样结构示意图。

图10为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的I-I剖面布置暨工位一结构示意图。

图11为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的J局部放大结构示意图。

图12为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的K-K剖面布置暨工位一结构示意图。

图13为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的L向结构示意图。

图14为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的M-M剖面布置结构示意图。

图15为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的N向结构示意图。

图16为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的O大样结构示意图。

图17为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的P大样结构示意图。

图18为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的Q大样结构示意图。

图19为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的R大样结构示意图。

图20为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的S向结构示意图。

图21为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的T大样结构示意图。

图22为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的U大样结构示意图。

图23为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的V大样结构示意图。

图24为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的W向结构示意图。

图25为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法的X大样结构示意图。

Ⅰ－预整理系统 Ⅱ－分拣系统 Ⅲ－胎圈破碎系统

Ⅳ－胎体切块系统 Ⅴ－胶块破碎系统

1－翻转机 2－辊道水床 3－水箱 4－步进链板传送带

5－传送辊道 6－喷淋水管 7－滑道 8－棘爪组件

9－缺口回转筒体 10－托辊组件 11－导辊套圈 12－驱动齿轮组件

13－棘爪 14－排轨 15－滑块 16－气缸 17－导轨

18－皮带输送机 19－滑架 20－悬轨提放机 21－抓提输送滑轨

22－环形悬轨 23－自行走小车 24－卡爪总成

25－胎圈直径测试装置 26－操纵臂27－卡爪 28－对中锥套

29－测试臂 30－微波测试仪 31－位移测试定位装置

32－驱动伸缩液压缸 33－限位滑轨 34－机械手 35－栏杖

36－气动连杆组件 37－倾角连杆组件 38－旋转辊道

39－平面轴承 40－齿轮组 41－步进电机 42－接引轨 43－活页

44－对辊棘轮 45－托辊组 46－道轨台车 47－夹杆

48－归集夹辊组件 49－弓形链辊搓磨机 50－周转道轨台车

51－胎体抢条辊机 52－门式胎体剖断机 53－三爪动力卡盘工作台 54－镗切进给箱55－胎体切条机 56－胎体切块机 57－摇臂组件

58－转塔刀架 59－立轴 60－搓刀 61－张紧弹簧 62－链轮

63－链辊 64－弓形支架 65－链条组件 66－横梁 67－门式框架

68－液压主轴进给箱 69－楔齿压条辊组件 70－抢条辊

71－铺条排辊 72－主动滚筒 73－被动滚筒 74－主动辊筒

75－被动辊筒 76－同步滚刀 77－挡圈 78－辊筒调距手轮

79－速比齿轮对 80－溜槽 81－上曲柄 82－下曲柄 83－上刀架

84－下刀架 85－开放式双辊粗碎机 86－开放式双辊细碎机

85－辊筒 86－键条 87－刀轮组 88－预应力环锚索 89－刀轮

90－环锚碇 91－锚索槽 92－刀盘 93－张拉端锚杯

94－固定端镦头锚板 95－锚夹片 96－Ø5预应力高强钢丝

97－镦头 98－限矩式液力偶合器 99－机箱 100－粗碎齿辊

101－滚筒圆周筛 102－倾斜输送带 103－轧辊 104－圆键

105－刀碗组 106－预应力环型锚索 107－刀碗 108－环型锚碇

109－锚索鞍 110－飞剪盘 111－张拉端锚孔 112－固定端镦头锚孔

113－锚夹具 114－Ø3预应力高强钢丝 115－圆镦头

116－液力偶合器 117－机体 118－细碎齿辊 119－辊道分拣滑架。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明做进一步的说明。

如图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7、图8、图9、图10、图11、图12、图13、14、图15、图16、图17、图18、图19、图20、图21、图23、图24、图25所示，废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法，其特征是：

步骤一，按照生产设计负载的20%及50%工况调试预整理系统Ⅰ、分拣系统Ⅱ、胎圈破碎胎体切块系统Ⅲ、胶块破碎系统Ⅳ各子系统，特别关注翻转机1、辊道水床2、抓提输送滑轨21、悬轨提放机20、辊道分拣滑架119、周转道轨台车50、胎体抢条辊机51、门式胎体剖断机52、三爪动力卡盘工作台53、镗切进给箱54、胎体切条机55、胎体切块机56、开放式双辊粗碎机85、开放式双辊细碎机86关键控制点的运行及协调，各子系统及关键控制点联动触发信号、联动控制信号及联动反馈信号正常。

步骤二，保证辊道水床2的水位能够完全浸泡废旧载重轮胎外胎，杂乱堆叠的废旧载重轮胎外胎卸下后自滑道7滑落浸泡在水箱3中，受到水浮力的作用自然伸展处于平放漂浮状态，辊筒转动时激荡水流冲击，形成凹凸不平、水流涌动的传动辊道5，堆叠的轮胎在传动辊道5的搓切和水流的冲击下两两分离实现单件平放漂浮状态，并在传送辊道5和水箱3约束下实现排列有序经步进链板传送带4输送到翻转机1；回转筒体平切部分筒体，形成缺口回转筒体9，缺口回转筒体9两侧设计有导辊套圈11，导辊套圈11架设在托辊组件10上，在驱动齿轮组件12的驱动下，缺口回转筒体9实现一定工作角度的回转，当步进链板传送带4即将输送单件废旧载重轮胎外胎、光电开关发出信号时，缺口回转筒体9应处于初始工作角度，棘爪组件8张开，轮胎滑落到棘爪13中后，气缸16驱动滑块15沿排轨14、导轨17移动实现棘爪13的闭合，将轮胎夹持，缺口回转筒体9旋转一定工作角度，即垂直正对皮带输送机18上方，松开棘爪13，轮胎实现直立落入皮带输送机13，在滑架19的约束下输送到缺口回转筒体9外。

步骤三，废旧轮胎经预整理后进入皮带输送机13时为直立状态，通过机械手34根据废旧轮胎的高度调整上下限位滑轨33与栏杖35的间距、根据废旧轮胎的宽度调整两侧限位滑轨33与栏杖35的间距，从而形成由一对限位滑轨33和一对栏杖35组成的滑道，皮带输送机13推动废旧轮胎前进，保证废旧轮胎直立状态输送的扶栏采用简支结构，即一端固定铰支座，另一端活动铰支座，具体的做法就是下方两侧用以限位的栏杖35设计为圆柱形减少摩擦面积，上方两侧的限位滑轨33可由机械手34操纵实现与废旧轮胎浮动接触状态，机械手34包括一对倾角连杆组件37和气动连杆组件36，通过倾角连杆组件37与气动连杆组件36的配合实现下方两侧的栏杖35限位、上方两侧的限位滑轨33浮动接触废旧轮胎的目的，废旧轮胎在皮带输送机13推动前进的过程中，因为震动倾倒任意一侧时，另一侧的倾角连杆组件37和气动连杆组件36即进行补偿，从而保证废旧轮胎平稳输送。

步骤四，废旧轮胎输送到环形悬轨22直段下方指定位置后停止并保持直立状态，自行走小车23悬挂着卡爪总成24靠近启动抓提作业，首先对中锥套28楔入两侧限位滑轨33形成的平行导向轨完成定位，在操纵臂26的控制下，一对卡爪27闭合经限位滑轨33与栏杖35的间距伸入胎圈之内，卡爪总成24将废旧轮胎提起使其处于自由悬挂状态时，其重力线与直径线是重合的，安装在卡爪27上的胎圈直径测试装置25开始工作，驱动伸缩液压缸32驱动测试臂29到达测量胎圈直径的定位点，微波测试仪30照射位移测试定位装置31获取胎圈直径数据，从而判定轮胎规格，为分拣提供数据。

步骤五，废旧轮胎在自行走小车23的帮助下送入辊道分拣滑架119分拣，分拣时对中锥套28由接引轨42导入完成定位准确移动到辊道分拣滑架119上方，在操纵臂26的控制下，卡爪27张开、废旧轮胎落入旋转辊道38，废旧轮胎在活页43的帮助下保持直立状态，步进电机41驱动齿轮组40，按照同一种规格废旧轮胎归集到一组周转道轨台车50分拣原则，优选旋转辊道38配套四组周转道轨台车50，即按90°夹角依次排布，所述周转道轨台车50包括归集夹辊组件48、道轨台车46、弓形链辊搓磨机49，所述归集夹辊组件48包括对辊棘轮44、托辊组45、夹杆47，旋转辊道38在平面轴承39的帮助下旋转一定角度对准归集相应规格废旧轮胎的周转道轨台车50，旋转辊道38继续工作将废旧轮胎送入道轨台车46上的托辊组45，对辊棘轮44驱动夹杆47合拢装夹废旧轮胎保持直立状态，道轨台车46沿道轨平直往复移动将废旧轮胎送入指定工位。

步骤六，周转道轨台车50沿道轨直线往复运动，道轨共设计两个工位，两个工位间距等于安装在周转道轨台车50上归集夹辊组件48与弓形链辊搓磨机49的加工中心距离，周转道轨台车50处于工位一时，归集夹辊组件48由工位二进至工位一将辊道分拣滑架119输送来的废旧轮胎完成直立定位，弓形链辊搓磨机49进至工位二，此时三爪动力卡盘工作台53夹持分离胎体后的胎圈步进逐段送入弓形链辊搓磨机49搓磨破碎，而镗切进给箱54处于待命工位；周转道轨台车50处于工位二时，归集夹辊组件48夹持废旧轮胎由工位一返回工位二，三爪动力卡盘工作台53开始工作将废旧轮胎夹持定位，依次完成门式胎体剖断机52将胎体剖断工序、镗切进给箱54将胎圈与胎体切割分离工序、胎体抢条辊机51将胎体平整卷取工序，然后由胎体切条机55完成胎体切条工序、胎体切块机56完成胎体切块工序。

步骤七，门式胎体剖断机52参考龙门铣床工作原理设计有门式框架67、横梁66、液压主轴进给箱68，横梁66安装在门式框架67上作升降运动，液压主轴进给箱68沿横梁66导轨作横向运动并驱动刀具完成从胎面向轴中心径向进给运动，当进给至距胎体与胎圈设计切割圆周线外侧2mm处停止，液压主轴进给箱68返回待命工位；启动镗切进给箱54进给将胎圈与胎体切割分离，剖断后的两段胎体只2mm厚橡胶连接，三爪动力卡盘工作台53回转将胎体剖断敞口送入胎体抢条辊机51处；胎体抢条辊机51将胎体平整卷取工序：抢条辊70伸入胎体剖断敞口处，楔齿压条辊组件69将缺口胎体环咬合并送入铺条排辊71，铺条排辊71与楔齿压条辊组件69共同出力将胎体从剖断敞口处扯断，经铺条排辊71与抢条辊70配合将胎体平铺变身为规整的长条矩形板片，在主动滚筒72和被动滚筒73的帮助下进一步平整走正；胎体长条矩形板片在主动滚筒72和被动滚筒73的帮助下向胎体切条机输送，通过速比齿轮对79调整主动辊筒74、被动辊筒75辊面上同步滚刀76的线速度差为1.5～1.8︰1，提高主动辊筒74、被动辊筒75辊面上的同步滚刀76对胎体长条矩形板片的剪切力，主动辊筒74和被动辊筒75为两个相对回转的辊筒，其辊面上加装同步滚刀76，同步滚刀76之间用挡圈77调整胎体切条宽度，宽度设计为3～4cm，通过辊筒调距手轮78微调两个相对回转的辊筒上的同步滚刀76啮合距离，同步滚刀76啮合距离设计为0.3～0.5mm，同步滚刀76的上下剪刃相对回转对胎体长条矩形板片剪切完成切条；胎体长条矩形板片经胎体切条机剪切成为3～4cm宽的长条后进入溜槽80，溜槽80内设计有与挡圈77同等宽度的隔板用于整理胎体长条，胎体长条进入相应的溜槽80格栅向胎体切块机剪切工位输送，胎体切块机56设计有上曲柄81与下曲柄82，上曲柄81与下曲柄82的剪切工位安装有上刀架83及下刀架84，上曲柄81与下曲柄82相对回转一周，驱动上刀架83及下刀架84完成胎体长条剪切长宽为3～4cm的胶块。

步骤八，胎圈与胎体切割分离后，一对胎圈被三爪动力卡盘夹持等待道轨台车46将弓形链辊搓磨机49送至加工位，此时弓形链辊搓磨机49中的摇臂组件57、转塔刀架58均处于待命工位，启动道轨台车46将弓形链辊搓磨机49送至加工位，依次磋磨加工两道胎圈，按照预先设置的工位坐标，使摇臂组件57、转塔刀架58转变为加工状态，驱使立轴59、搓刀60完成准确加工定位，同时弓形支架64与链条组件65也完成准确加工定位；张紧弹簧61张紧使得搓刀60与链辊63贴紧胎圈两侧加工面，链轮62驱动链辊63移动与搓刀60搓擦方向相反，将填充橡胶与高强钢丝搓离，当搓刀60进给碰到高强钢丝时，高强钢丝的抗拉强度和表面硬度较高，搓刀60与高强钢丝两者的产生的机械能即转化为张紧弹簧的弹性势能，即有效卸除搓刀60与链辊63的径向挤压力，从而有效的保护搓刀60和链辊63，三爪动力卡盘工作台53回转将胎圈步进送入弓形链辊搓磨机49，搓刀60与链辊63配合将胎圈逐段磋磨破碎，重复以上步骤，将两道胎圈磋磨破碎完毕，钢丝圈和橡胶块分别回收。

步骤九，将胎体切割为3～4cm胶块后，先粗碎为5目的橡胶块后进一步细碎至10～12目的橡胶颗粒并同时分离钢丝，粗碎阶段即3～4cm胶块破碎为5目的橡胶块，破碎装置采用开放式双辊粗碎机85破碎，破碎获得的胶块落入滚筒圆周筛101过筛，达不到5目要求的胶块在滚筒圆周筛101内置斗板帮助下返回开放式双辊粗碎机85继续破碎，达到5目要求的胶块由倾斜输送带102送入开放式双辊细碎机86继续破碎，细碎阶段即5目的橡胶块进一步破碎为10～12目的橡胶颗粒，破碎装置采用开放式双辊细碎机86破碎，倾斜输送带102输送5目胶块过程中设置门式除铁器，将已经散落的钢丝磁选分离。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (1)

1.废旧载重轮胎外胎破碎机器人的运行方法，其特征是：步骤一，按照生产设计负载的20%及50%工况调试预整理系统、分拣系统、胎圈破碎胎体切块系统、胶块破碎系统各子系统，特别关注翻转机、辊道水床、抓提输送滑轨、悬轨提放机、辊道分拣滑架、周转道轨台车、胎体抢条辊机、门式胎体剖断机、三爪动力卡盘工作台、镗切进给箱、胎体切条机、胎体切块机、开放式双辊粗碎机、开放式双辊细碎机关键控制点的运行及协调，各子系统及关键控制点联动触发信号、联动控制信号及联动反馈信号正常；步骤二，保证辊道水床的水位能够完全浸泡废旧载重轮胎外胎，杂乱堆叠的废旧载重轮胎外胎卸下后自滑道滑落浸泡在水箱中，受到水浮力的作用自然伸展处于平放漂浮状态，辊筒转动时激荡水流冲击，形成凹凸不平、水流涌动的传动辊道，堆叠的轮胎在传动辊道的搓切和水流的冲击下两两分离实现单件平放漂浮状态，并在传送辊道和水箱约束下实现排列有序经步进链板传送带输送到翻转机；回转筒体平切部分筒体，形成缺口回转筒体，缺口回转筒体两侧设计有导辊套圈，导辊套圈架设在托辊组件上，在驱动齿轮组件的驱动下，缺口回转筒体实现一定工作角度的回转，当步进链板传送带即将输送单件废旧载重轮胎外胎、光电开关发出信号时，缺口回转筒体应处于初始工作角度，棘爪组件张开，轮胎滑落到棘爪中后，气缸驱动滑块沿排轨、导轨移动实现棘爪的闭合，将轮胎夹持，缺口回转筒体旋转一定工作角度，即垂直正对皮带输送机上方，松开棘爪，轮胎实现直立落入皮带输送机，在滑架的约束下输送到缺口回转筒体外；步骤三，废旧轮胎经预整理后进入皮带输送机时为直立状态，通过机械手根据废旧轮胎的高度调整上下限位滑轨与栏杖的间距、根据废旧轮胎的宽度调整两侧限位滑轨与栏杖的间距，从而形成由一对限位滑轨和一对栏杖组成的滑道，皮带输送机推动废旧轮胎前进，保证废旧轮胎直立状态输送的扶栏采用简支结构，即一端固定铰支座，另一端活动铰支座，具体的做法就是下方两侧用以限位的栏杖设计为圆柱形减少摩擦面积，上方两侧的限位滑轨可由机械手操纵实现与废旧轮胎浮动接触状态，机械手包括一对倾角连杆组件和气动连杆组件，通过倾角连杆组件与气动连杆组件的配合实现下方两侧的栏杖限位、上方两侧的限位滑轨浮动接触废旧轮胎的目的，废旧轮胎在皮带输送机推动前进的过程中，因为震动倾倒任意一侧时，另一侧的倾角连杆组件和气动连杆组件即进行补偿，从而保证废旧轮胎平稳输送；步骤四，废旧轮胎输送到环形悬轨直段下方指定位置后停止并保持直立状态，自行走小车悬挂着卡爪总成靠近启动抓提作业，首先对中锥套楔入两侧限位滑轨形成的平行导向轨完成定位，在操纵臂的控制下，一对卡爪闭合经限位滑轨与栏杖的间距伸入胎圈之内，卡爪总成将废旧轮胎提起使其处于自由悬挂状态时，其重力线与直径线是重合的，安装在卡爪上的胎圈直径测试装置开始工作，驱动伸缩液压缸驱动测试臂到达测量胎圈直径的定位点，微波测试仪照射位移测试定位装置获取胎圈直径数据，从而判定轮胎规格，为分拣提供数据；步骤五，废旧轮胎在自行走小车的帮助下送入辊道分拣滑架分拣，分拣时对中锥套由接引轨导入完成定位准确移动到辊道分拣滑架上方，在操纵臂的控制下，卡爪张开、废旧轮胎落入旋转辊道，废旧轮胎在活页的帮助下保持直立状态，步进电机驱动齿轮组，按照同一种规格废旧轮胎归集到一组周转道轨台车分拣原则，优选旋转辊道配套四组周转道轨台车，即按90°夹角依次排布，所述周转道轨台车包括归集夹辊组件、道轨台车、弓形链辊搓磨机，所述归集夹辊组件包括对辊棘轮、托辊组、夹杆，旋转辊道在平面轴承的帮助下旋转一定角度对准归集相应规格废旧轮胎的周转道轨台车，旋转辊道继续工作将废旧轮胎送入道轨台车上的托辊组，对辊棘轮驱动夹杆合拢装夹废旧轮胎保持直立状态，道轨台车沿道轨平直往复移动将废旧轮胎送入指定工位；步骤六，周转道轨台车沿道轨直线往复运动，道轨共设计两个工位，两个工位间距等于安装在周转道轨台车上归集夹辊组件与弓形链辊搓磨机的加工中心距离，周转道轨台车处于工位一时，归集夹辊组件由工位二进至工位一将辊道分拣滑架输送来的废旧轮胎完成直立定位，弓形链辊搓磨机进至工位二，此时三爪动力卡盘工作台夹持分离胎体后的胎圈步进逐段送入弓形链辊搓磨机搓磨破碎，而镗切进给箱处于待命工位；周转道轨台车处于工位二时，归集夹辊组件夹持废旧轮胎由工位一返回工位二，三爪动力卡盘工作台开始工作将废旧轮胎夹持定位，依次完成门式胎体剖断机将胎体剖断工序、镗切进给箱将胎圈与胎体切割分离工序、胎体抢条辊机将胎体平整卷取工序，然后由胎体切条机完成胎体切条工序、胎体切块机完成胎体切块工序；步骤七，门式胎体剖断机参考龙门铣床工作原理设计有门式框架、横梁、液压主轴进给箱，横梁安装在门式框架上作升降运动，液压主轴进给箱沿横梁导轨作横向运动并驱动刀具完成从胎面向轴中心径向进给运动，当进给至距胎体与胎圈设计切割圆周线外侧2mm处停止，液压主轴进给箱返回待命工位；启动镗切进给箱进给将胎圈与胎体切割分离，剖断后的两段胎体只2mm厚橡胶连接，三爪动力卡盘工作台回转将胎体剖断敞口送入胎体抢条辊机处；胎体抢条辊机将胎体平整卷取工序：抢条辊伸入胎体剖断敞口处，楔齿压条辊组件将缺口胎体环咬合并送入铺条排辊，铺条排辊与楔齿压条辊组件共同出力将胎体从剖断敞口处扯断，经铺条排辊与抢条辊配合将胎体平铺变身为规整的长条矩形板片，在主动滚筒和被动滚筒的帮助下进一步平整走正；胎体长条矩形板片在主动滚筒和被动滚筒的帮助下向胎体切条机输送，通过速比齿轮对调整主动辊筒、被动辊筒辊面上同步滚刀的线速度差为1.5～1.8︰1，提高主动辊筒、被动辊筒辊面上的同步滚刀对胎体长条矩形板片的剪切力，主动辊筒和被动辊筒为两个相对回转的辊筒，其辊面上加装同步滚刀，同步滚刀之间用挡圈调整胎体切条宽度，宽度设计为3～4cm，通过辊筒调距手轮微调两个相对回转的辊筒上的同步滚刀啮合距离，同步滚刀啮合距离设计为0.3～0.5mm，同步滚刀的上下剪刃相对回转对胎体长条矩形板片剪切完成切条；胎体长条矩形板片经胎体切条机剪切成为3～4cm宽的长条后进入溜槽，溜槽内设计有与挡圈同等宽度的隔板用于整理胎体长条，胎体长条进入相应的溜槽格栅向胎体切块机剪切工位输送，胎体切块机设计有上曲柄与下曲柄，上曲柄与下曲柄的剪切工位安装有上刀架及下刀架，上曲柄与下曲柄相对回转一周，驱动上刀架及下刀架完成胎体长条剪切长宽为3～4cm的胶块；步骤八，胎圈与胎体切割分离后，一对胎圈被三爪动力卡盘夹持等待道轨台车将弓形链辊搓磨机送至加工位，此时弓形链辊搓磨机中的摇臂组件、转塔刀架均处于待命工位，启动道轨台车将弓形链辊搓磨机送至加工位，依次磋磨加工两道胎圈，按照预先设置的工位坐标，使摇臂组件、转塔刀架转变为加工状态，驱使立轴、搓刀完成准确加工定位，同时弓形支架与链条组件也完成准确加工定位；张紧弹簧张紧使得搓刀与链辊贴紧胎圈两侧加工面，链轮驱动链辊移动与搓刀搓擦方向相反，将填充橡胶与高强钢丝搓离，当搓刀进给碰到高强钢丝时，高强钢丝的抗拉强度和表面硬度较高，搓刀与高强钢丝两者的产生的机械能即转化为张紧弹簧的弹性势能，即有效卸除搓刀与链辊的径向挤压力，从而有效的保护搓刀和链辊，三爪动力卡盘工作台回转将胎圈步进送入弓形链辊搓磨机，搓刀与链辊配合将胎圈逐段磋磨破碎，重复以上步骤，将两道胎圈磋磨破碎完毕，钢丝圈和橡胶块分别回收；步骤九，将胎体切割为3～4cm胶块后，先粗碎为5目的橡胶块后进一步细碎至10～12目的橡胶颗粒并同时分离钢丝，粗碎阶段即3～4cm胶块破碎为5目的橡胶块，破碎装置采用开放式双辊粗碎机破碎，破碎获得的胶块落入滚筒圆周筛过筛，达不到5目要求的胶块在滚筒圆周筛内置斗板帮助下返回开放式双辊粗碎机继续破碎，达到5目要求的胶块由倾斜输送带送入开放式双辊细碎机继续破碎，细碎阶段即5目的橡胶块进一步破碎为10～12目的橡胶颗粒，破碎装置采用开放式双辊细碎机破碎，倾斜输送带输送5目胶块过程中设置门式除铁器，将已经散落的钢丝磁选分离。

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