CN111168894A

CN111168894A - 废旧载重轮胎外胎破碎机器人预整理系统

Info

Publication number: CN111168894A
Application number: CN202010110119.XA
Authority: CN
Inventors: 杨松
Original assignee: Individual
Current assignee: Xing Guoxin
Priority date: 2020-02-23
Filing date: 2020-02-23
Publication date: 2020-05-19

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预整理系统。其特征是：包括翻转机、辊道水床，辊道水床包括水箱、步进链板传送带、传送辊道、喷淋水管、滑道；所述翻转机包括棘爪组件、缺口回转筒体、托辊组件、导辊套圈、驱动齿轮组件，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。

Description

废旧载重轮胎外胎破碎机器人预整理系统

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预整理系统。

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201810181223.0，专利名称为一种轮胎分拣装置）公开了一种轮胎分拣装置，其特征是：包括输送装置、光栅尺、PLC控制器、调节开关装置、导向槽和回收轨道，输送装置的一端设置有导向槽，光栅尺设置在输送装置一端，导向槽上平行设置有两个调节开关装置，调节开关装置包括电机和导向臂，电机固定设置在导向槽上，导向臂的一端连接在电机转动轴上，PLC控制器分别与光栅尺、调节开关装置连接，导向槽的两端分别设置有回收轨道。

现有技术一废旧轮胎自动化切块生产线的供料装置是利用叉车将一组废旧轮胎置于导轨上，换言之就是人工分拣各类轮胎后用叉车供料，对于杂乱堆放轮胎堆场需要较多人员配合分拣后搬运至叉车上，劳动强度较大、生产效率较低。现有技术二采用光栅尺测定轮胎厚度来分拣轮胎，光栅标尺和读数传感器应是分别安装，光栅标尺一般为固定安装，读数传感器随活动件安装，轮胎随输送线移动，读数传感器一则无法定位安装在移动的轮胎上，再则为每一件轮胎配套成本较高；再者这种适合于新轮胎的分拣方法对废旧轮胎并不适用，原因是废旧轮胎由于爆胎、磨损等原因其外形尺寸发生较大的变化，采用上述方法必然造成测量结果较大的偏差，以此为分拣的依据并不准确。

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预整理系统，其特征是：包括翻转机、辊道水床。

所述辊道水床包括水箱、步进链板传送带、传送辊道、喷淋水管、滑道，所述滑道与水箱连接，水箱内依次安装喷淋水管、传送辊道、步进链板传送带，传送辊道由一组辊筒构成，完全浸泡在水中，辊筒由链条传动逆时针转动，两两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。

所述翻转机包括棘爪组件、缺口回转筒体、托辊组件、导辊套圈、驱动齿轮组件，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。

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，废旧载重轮胎外胎回收一般由维修点在更换外胎时将各种规格废旧载重轮胎外胎堆积，然后收集各堆场的废旧载重轮胎外胎用自卸车送到破碎加工点。要实现高效破碎，首先需要对各种规格的废旧载重轮胎外胎进行预整理，即将自卸车卸下、杂乱堆叠的废旧载重轮胎外胎整理成同一规格、方便测量胎圈直径的工件。

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。

相对于现有技术，本发明至少含有以下优点：第一，废旧载重轮胎外胎回收一般由维修点在更换外胎时将各种规格废旧载重轮胎外胎堆积，然后收集各堆场的废旧载重轮胎外胎用自卸车送到破碎加工点，实现自动将自卸车卸下、杂乱堆叠的废旧载重轮胎外胎整理成同一规格、方便测量胎圈直径的工件，大大降低了操作工人的劳动强度，实现自动化生产；第二，废旧载重轮胎外胎加工车间一般都存在粉尘污染，特别是整理工序尤为严重，是职业病危害主要因素，废旧载重轮胎外胎的自动化整理避免了人工操作，保护操作工人的身体健康，同时采用水喷淋和水箱浸泡的方法也能有效解决粉尘污染排放的问题。

附图说明

图1为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人预整理系统的主视结构示意图。

图2为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人预整理系统的俯视结构示意图。

图3为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人预整理系统的左视结构示意图。

图4为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人预整理系统的A局部放大结构示意图。

图5为本发明废旧载重轮胎外胎破碎机器人预整理系统的B局部放大结构示意图。

Ⅰ－翻转机 Ⅱ－辊道水床

1－水箱 2－步进链板传送带 3－传送辊道 4－喷淋水管 5－滑道

6－棘爪组件 7－缺口回转筒体 8－托辊组件 9－导辊套圈

10－驱动齿轮组件 11－棘爪 12－排轨 13－滑块 14－气缸

15－导轨 16－皮带输送机 17－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所示，废旧载重轮胎外胎破碎机器人预整理系统，其特征是：包括翻转机Ⅰ、辊道水床Ⅱ。

所述辊道水床Ⅱ包括水箱1、步进链板传送带2、传送辊道3、喷淋水管4、滑道5，所述滑道5与水箱1连接，水箱1内依次安装喷淋水管4、传送辊道3、步进链板传送带2，传送辊道3由一组辊筒构成，完全浸泡在水中，辊筒由链条传动逆时针转动，两两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3。

所述翻转机Ⅰ包括棘爪组件6、缺口回转筒体7、托辊组件8、导辊套圈9、驱动齿轮组件10，回转筒体平切部分筒体，形成缺口回转筒体7，缺口回转筒体7两侧设计有导辊套圈9，导辊套圈9架设在托辊组件8上，在驱动齿轮组件10的驱动下，缺口回转筒体7实现一定工作角度的回转，缺口回转筒体7的缺口内设计有棘爪组件6，棘爪组件6包括棘爪11、排轨12、滑块13、气缸14、导轨15、皮带输送机16、滑架17，棘爪11与滑块13连接，气缸14驱动滑块13沿排轨12、导轨15移动实现棘爪11的开合，缺口回转筒体7内设计有皮带输送机16，皮带输送机16上设计有滑架17。

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.废旧载重轮胎外胎破碎机器人预整理系统，其特征是：包括翻转机、辊道水床，辊道水床包括水箱、步进链板传送带、传送辊道、喷淋水管、滑道，所述滑道与水箱连接，水箱内依次安装喷淋水管、传送辊道、步进链板传送带，传送辊道由一组辊筒构成，完全浸泡在水中，辊筒由链条传动逆时针转动，两两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；所述翻转机包括棘爪组件、缺口回转筒体、托辊组件、导辊套圈、驱动齿轮组件，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。

2.根据权利要求1所述的废旧载重轮胎外胎破碎机器人预整理系统，其特征是：回转筒体平切部分筒体，形成缺口回转筒体。