CN111619047A - 一种双排四轴并联汽车轮胎模具的激光清洗机 - Google Patents

Abstract

一种双排四轴并联汽车轮胎模具的激光清洗机，用于轮胎模具锈迹清除；包括同步转主动电机同步转轴支撑板、同步转轴、同步转动连杆、主动同步转动盘、从动同步转动盘、数控伸缩杆、偏心轴销、激光扫描器、支柱、底板。四轴并联二转轴串联激光扫描器包括并联定板、光纤光缆、并联动板、并联数控伸缩杆、旋转电机。控制中心机柜控制工作过程；电机使同步转轴工作，偏心销轴连接主动同步转动盘和同步转动连杆，使从动同步转动盘带动同步转轴运动，同步转轴与数控伸缩杆相连，激光扫描器与数控伸缩杆的下端相连，并联数控伸缩杆与定板动板构成并联结构，并联动板带动激光扫描器；同步转轴串联起四轴并联二转轴串联激光扫描器，对轮胎模具进行清洗。

Description

一种双排四轴并联汽车轮胎模具的激光清洗机

技术领域

工业清洁技术领域

背景技术

轮胎模具是轮胎硫化过程中使用的重要工具，轮胎模具在使用中会受到橡胶、配合剂，在硫化过程中还会使用脱模剂，这些都会在轮胎制作中留在模具中，这些沉积物包括：硫化物、无机物、硅油、炭黑等等。随着轮胎模具每天的使用，这些污染物会越积越多，很难清除。传统清洗工业有各种各样的清洗方式，多是利用化学药剂和机械方法进行清洗。在我国环境保护法规要求越来越严格、人们环保和安全意识日益增强的今天，工业生产清洗中可以使用的化学药品种类将变得越来越少。并且一般清除方法不易被去除干净，会形成清理死角。利用激光所生产的光照能量来清洗物体表面的清洗设备是新一代表面的高科技产品，激光除锈机易于安装、操控和实现自动化。操作简单，接通电，打开设备，即可进行无化学试剂、无介质、无尘、无水的清洗，可自动对焦，贴合曲面清洗，清洗表面洁净度高等优势，能够清除物件表面树脂、油污、污渍、污垢、绣浊、涂层、镀层、油漆。本发明设计一种双排四轴并联汽车轮胎模具的激光清洗机，专门针对汽车轮胎模具锈迹的清洗，结构简单，效果显著。

发明内容

本发明主要针对于汽车轮胎模具锈迹的清除，激光除锈机器的主要结构应该包括同步转主动电机同步转轴支撑板、同步转轴、同步转动连杆、主动同步转动盘、从动同步转动盘、数控伸缩杆、偏心轴销、两个激光扫描器、支柱、底板等。其中，四轴并联二转轴串联激光扫描器主要包括并联定板、光纤光缆、并联动板、并联数控伸缩杆、旋转电机等结构。工作时，由控制中心机柜控制工作过程；由同步转主动电机驱动同步转轴工作，从而使主动同步转动盘通过偏心销轴带动同步转动连杆，再带动左右两个从动同步转动盘使左右两个同步转轴运动。同步转轴与数控伸缩杆相连，四轴并联二转轴串联激光扫描器与数控伸缩杆的下端部相连，四轴并联二转轴串联激光扫描器上的四个并联数控伸缩杆与上下的定板和动版构成了并联结构，通过并联动板的活动实现利用激光扫描器扫描激光进行清洗工作。

内容一、四轴并联二转轴串联激光扫描器

四轴并联二转轴串联激光扫描器，主要包括并联定板、并联动板、旋转电机、光纤光缆、联轴器、数控伸缩杆和激光扫描器等结构。其中四个并联数控伸缩杆的上端部与并联定板固定连接，下端部与并联动板固定连接，这样四个数控伸缩杆就和并联定板和并联动板构成了四轴并联结构；左右两边通过两个同步转轴的连接构成了一组串联的四轴并联激光扫描器。z轴旋转电机和x轴旋转电机通过垂直固定联轴器相连，将激光扫描器安装在x轴旋转电机上进行扫描激光的工作。

内容二、机器支撑结构

本激光扫描机的支撑部分主要是由横支杆、立支杆和底板组成，其中，将横支杆和同步转轴支撑板相连，用立支杆的上端和横支杆固定连接，下端固定在底板上，由底板支撑起整个机器结构。

内容三、控制系统、驱动系统及其相关组件

本设计的控制系统由控制中心机柜实现，驱动系统为同步转主动电机。首先由同步转主动电机驱动与之相连的同步转轴，然后带动与同步转轴相连接的主动同步转动盘转动，通过偏心销轴和同步转动连杆带动左右两个串联的从动同步转动盘和同步转轴运动，因为数控伸缩杆和同步转轴固定连接，而且激光扫描器安装在数控伸缩杆上，利用四轴并联二转轴串联激光扫描器上的四个并联数控伸缩杆和上下定板、动板组成的并联结构实现激光扫描器的运动，通过激光扫描器上并联动板的自由运动从而全面的清洗轮胎模具。

本发明的核心内容

一种双排四轴并联汽车轮胎模具的激光清洗机，其特征为：用于汽车轮胎模具锈迹的清除，利用同步转轴加四轴并联二转轴串联加激光扫描器二维扫描出激光束，激光束聚焦在除锈点上，聚焦的激光束在焦点附近可以产生几千度甚至几万度的高温，使污垢瞬间蒸发、气化或分解，利用这个原理对左轮胎模和右轮胎模具进行除锈；整个机器由立支杆支撑着安装在底板上，通过立支杆与横支杆连接，然后让同步转轴支撑板与横支杆固定连接；整个工作过程由控制中心机柜进行控制，工作时，它主要是通过同步转主动电机驱动同步转轴，然后由同步转轴带动主动同步转动盘，让主动同步转动盘通过偏心销轴带动同步转动连杆，从而再由偏心销轴将同步转动连杆与左右两个从动同步转动盘连接，带动左右两个串联的同步转轴运动；其中，左右两个同步转轴穿过同步转轴支撑板通过联轴器与数控伸缩杆相连，并用双列带座轴承支承同步转轴于同步转轴支撑板的上表面；四轴并联二转轴串联激光扫描器与数控伸缩杆的下端部相连，四轴并联二转轴串联激光扫描器包括并联定板、光纤光缆、并联数控伸缩杆、并联动板、z轴旋转电机、x轴旋转电机、垂直固定联轴器和激光扫描器；其中，并联定板与数控伸缩杆的端部相连接，四个并联数控伸缩杆的上端部安装在并联定板的四个顶点处，同时四个并联数控伸缩杆的底部与并联动板的四个顶点相连，这样四个数控伸缩杆就和并联定板和并联动板构成了四轴并联结构；左右两边通过两个同步转轴的连接构成了一组串联的四轴并联激光扫描器，可以对左右两个轮胎模具进行除锈清洗，在并联动板的下底面安装一台z轴旋转电机，用垂直固定联轴器连接z轴旋转电机和一台x轴旋转电机；激光扫描器通过光纤光缆与数控伸缩杆连接，安装于x轴旋转电机上扫描出激光束。

控制中心机柜进行全系统控制，通过左右四轴并联二转轴串联激光扫描器对轮胎模具进行全方位清洗；通过同步转主动电机驱动中间同步转轴，再带动主动同步转盘；通过与主动同步转盘相连的中间偏心销轴和同步转动连杆，带动左右两个偏心销轴，从而带动左右两个从动同步转动盘；通过联轴器连接左右同步转轴和数控伸缩杆，这样，两侧的四轴并联二转轴串联激光扫描器与数控伸缩杆相连，就可以进行清洗工作；两侧的四轴并联二转轴串联激光扫描器的并联数控伸缩杆，和上定板、下动板构成并联结构，两侧的同步转轴使两侧的四轴并联二转轴串联激光扫描器构成串联结构；在轮胎模具保持不动的情况下，通过四轴并联二转轴串联激光扫描器上的并联动板的自由运动带动激光扫描器多空间点、多角度、多维除锈；当清洗工作结束时，系统将结果反馈给控制中心，清洗人员决定是否继续进行清洗，通过控制中心对同步转轴加四轴并联二转轴串联激光扫描器各个部件进行协同控制，整机系统反馈连动完成清洗工作。

附图说明

图1为本专利整体结构图，图2为四轴并联二转轴串联激光扫描器结构图。

其中分别为：1、左侧偏心销轴，2、同步转动连杆，3、左侧从动同步转动盘，4、左侧同步转轴，5、左侧双列带座轴承，6、同步转轴支撑板，7、主动同步转动盘，8、左侧联轴器，9、左侧数控伸缩杆，10、左侧四轴并联二转轴串联激光扫描器，11、同步转主动电机，12、左轮胎模具，13、控制中心机柜，14、底板，15、右轮胎模具，16、右侧四轴并联二转轴串联激光扫描器，17、右侧立支杆，18、右侧数控伸缩杆，19、右侧联轴器，20、右侧双列带座轴承，21、右侧同步转轴，22、右侧从动同步转动盘，23、右侧横支杆，24、中间同步转轴，25、右侧偏心销轴，26、左侧立支杆，27、中间偏心销轴，28、左侧横支杆，29、数控伸缩杆端部，30、并联定版，31、光纤光缆，32、并联数控伸缩杆1，33、并联动板，34、Z轴旋转电机，35、X轴旋转电机，36、垂直固定联轴器，37、激光扫描器，38、并联数控伸缩杆2，39、并联数控伸缩杆3，40、并联数控伸缩杆4。

具体实施方式

结构构成：设置底板14，整个机器由立支杆17支撑着安装在底板14上，通过立支杆17和26与横支杆23和28连接，然后让同步转轴支撑板6与横支杆23和28固定连接。整个工作过程由控制中心机柜13进行控制，它通过同步转主动电机11驱动中间同步转轴24，然后由中间同步转轴24带动主动同步转动盘7，让主动同步转动盘7通过中间偏心销轴27带动同步转动连杆2，从而再由中间偏心销轴27将同步转动连杆2与左右两个从动同步转动盘3和22连接，带动左右两个同步转轴4和21运动。其中，左右两个同步转轴4和21穿过同步转轴支撑板6通过联轴器8和19与数控伸缩杆9和18相连，并用双列带座轴承5和20支承同步转轴4和21于同步转轴支撑板6的上表面，四轴并联二转轴串联激光扫描器10和16与数控伸缩杆9和18的下端部相连，四轴并联二转轴串联激光扫描器包括并联定板30，光纤光缆31，并联数控伸缩杆32、38、39、40，并联动板33，z轴旋转电机34，x轴旋转电机35，垂直固定联轴器36和激光扫描器37。其中，并联定板30与数控伸缩杆的端部29相连接，四个并联数控伸缩杆32、38、39、40的上端部安装在并联定板30的四个顶点处，同时四个并联数控伸缩杆32、38、39、40的底部与并联动板33的四个顶点相连，这样四个数控伸缩杆32、38、39、40就和并联定板30和并联动板33构成了四轴并联结构；并且左右两边通过两个同步转轴4和21的连接构成了一组串联的四轴并联激光扫描器10和16。在并联动板33的下底面安装一台z轴旋转电机34，用垂直固定联轴器36连接z轴旋转电机34和一台x轴旋转电机35；激光扫描器37通过光纤光缆31与数控伸缩杆9(或18)连接，安装于x轴旋转电机35上扫描出激光束。

工作过程：控制中心机柜13进行全系统控制，通过左右四轴并联二转轴串联激光扫描器10和16对轮胎模具12和15进行全方位清洗。通过同步转主动电机11驱动中间同步转轴24，再带动主动同步转盘7；通过与主动同步转盘7相连的中间偏心销轴27，和同步转动连杆2，带动左右两个偏心销轴1和25，从而带动左右两个从动同步转动盘3和22；通过联轴器8和19连接左右同步转轴4、21和数控伸缩杆9、18，这样，两侧的四轴并联二转轴串联激光扫描器10、16与数控伸缩杆9、18相连，就可以进行清洗工作；两侧的四轴并联二转轴串联激光扫描器10、16的并联数控伸缩杆32、38、39、40，和上定板30、下动板33构成并联结构，两侧的同步转轴4、21使两侧的四轴并联二转轴串联激光扫描器10、16构成串联结构。在轮胎模具保持不动的情况下，通过四轴并联二转轴串联激光扫描器10、16上的并联动板33的自由运动带动激光扫描器37多空间点、多角度、多维除锈。当清洗工作结束时，系统将结果反馈给控制中心13，清洗人员通过控制中心13对同步转轴加四轴并联二转轴串联激光扫描器各个部件进行协同控制，决定是否继续进行清洗，整机系统反馈连动完成清洗工作。

Claims (2)

1.一种双排四轴并联汽车轮胎模具的激光清洗机，其特征为：用于汽车轮胎模具锈迹的清除，利用同步转轴加四轴并联二转轴串联加激光扫描器二维扫描出激光束，激光束聚焦在除锈点上，聚焦的激光束在焦点附近可以产生几千度甚至几万度的高温，使污垢瞬间蒸发、气化或分解，利用这个原理对左轮胎模和右轮胎模具进行除锈；整个机器由立支杆支撑着安装在底板上，通过立支杆与横支杆连接，然后让同步转轴支撑板与横支杆固定连接；整个工作过程由控制中心机柜进行控制，工作时，它主要是通过同步转主动电机驱动同步转轴，然后由同步转轴带动主动同步转动盘，让主动同步转动盘通过偏心销轴带动同步转动连杆，从而再由偏心销轴将同步转动连杆与左右两个从动同步转动盘连接，带动左右两个串联的同步转轴运动；其中，左右两个同步转轴穿过同步转轴支撑板通过联轴器与数控伸缩杆相连，并用双列带座轴承支承同步转轴于同步转轴支撑板的上表面；四轴并联二转轴串联激光扫描器与数控伸缩杆的下端部相连，四轴并联二转轴串联激光扫描器包括并联定板、光纤光缆、并联数控伸缩杆、并联动板、z轴旋转电机、x轴旋转电机、垂直固定联轴器和激光扫描器；其中，并联定板与数控伸缩杆的端部相连接，四个并联数控伸缩杆的上端部安装在并联定板的四个顶点处，同时四个并联数控伸缩杆的底部与并联动板的四个顶点相连，这样四个数控伸缩杆就和并联定板和并联动板构成了四轴并联结构；左右两边通过两个同步转轴的连接构成了一组串联的四轴并联激光扫描器，可以对左右两个轮胎模具进行除锈清洗，在并联动板的下底面安装一台z轴旋转电机，用垂直固定联轴器连接z轴旋转电机和一台x轴旋转电机；激光扫描器通过光纤光缆与数控伸缩杆连接，安装于x轴旋转电机上扫描出激光束。

2.根据权利要求1所述的一种双排四轴并联汽车轮胎模具的激光清洗机，其特征为：控制中心机柜进行全系统控制，通过左右四轴并联二转轴串联激光扫描器对轮胎模具进行全方位清洗；通过同步转主动电机驱动中间同步转轴，再带动主动同步转盘；通过与主动同步转盘相连的中间偏心销轴和同步转动连杆，带动左右两个偏心销轴，从而带动左右两个从动同步转动盘；通过联轴器连接左右同步转轴和数控伸缩杆，这样，两侧的四轴并联二转轴串联激光扫描器与数控伸缩杆相连，就可以进行清洗工作；两侧的四轴并联二转轴串联激光扫描器的并联数控伸缩杆，和上定板、下动板构成并联结构，两侧的同步转轴使两侧的四轴并联二转轴串联激光扫描器构成串联结构；在轮胎模具保持不动的情况下，通过四轴并联二转轴串联激光扫描器上的并联动板的自由运动带动激光扫描器多空间点、多角度、多维除锈；当清洗工作结束时，系统将结果反馈给控制中心，清洗人员决定是否继续进行清洗，通过控制中心对同步转轴加四轴并联二转轴串联激光扫描器各个部件进行协同控制，整机系统反馈连动完成清洗工作。

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