CN117141021B - 一种轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及激光清洗技术领域，具体涉及一种轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置及方法，包括机架，机架上安装有循环倍速流水线，并在循环倍速流水线上放置有随行自卸工装，机架沿循环倍速流水线上部输送方向依次设置有自动卸料装置、上料旋转助力装置、视觉检测装置和激光清洗装置，且各装置在循环倍速流水线中均设置有用于拦截、定位并顶起随行自卸工装的顶升定位机构。本发明解决现有的基于不同的轮胎模具清洗设备在使用过程中飞溅而且会将模具内部的花纹片打坏以及手持式激光器人工清洗枪的不稳定、员工劳动强度大效率低等问题，以及现有激光清洗线上装置受设备空间的局限性导致清洗过程中存在死角，清理不彻底的问题。

Description

一种轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置及方法

技术领域

本发明涉及激光清洗技术领域，具体涉及一种轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置及方法。

背景技术

国内在汽车轮胎的制作过程中，轮胎硫化是不可缺少的工序，这样使得轮胎硫化模具非常重要的机械设备工装。在轮胎硫化生产过程中，轮胎模具主要是由分瓣的活络模具和上下侧板组成，其中内部雕刻的凹槽会留存橡胶或其它残留物，可能会导致生产出来的轮胎成为不合格品。因此，轮胎模具的洁净尤为重要。

目前生产中常用的喷砂法、化学清洗法、干冰清洗等技术，现有的喷砂设备在使用过程中经常有塑料沙粒飞溅并且对模具的表面会有损伤，都不能从根本上解决轮胎模具清洗的问题。

激光清洗技术是利用高能量的激光束照射到物体的表面，使其表面的锈斑、涂漆层或污渍层等发生瞬间剥离或汽化等物理化学反应，从而达到非接触清洗目的的一种先进清洗技术。因此，行业内企业将激光清洗技术应用于模具清洗就成为必然选择之一。手持式激光清洗轮胎活络模具花纹块，由于模具自身的几何形状比较复杂很难实现机械化自动清洗，并且手持式激光清洗枪重量重，清洗死角难度大，操作人员劳动强度大。人工手持激光清洗设备在清洗过程中存在不稳定，容易在模具的表面形成黄色的痕迹，因此不能满足现有的需求。

另外，国内部分现有激光清洗线上装置设计，由于受到空间局限性无法满足在线清洗的要求。单一的花纹块以及侧板的清洗，只能满足一种或两种产品，一方面占地空间相对比较大，同时每一套产品清洗完成后的记录统计不方便，不容易产品质量追溯和管理。

发明内容

本发明提供一种轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置及方法，解决现有的基于不同的轮胎模具清洗设备在使用过程中飞溅而且会将模具内部的花纹片打坏以及手持式激光器人工清洗枪的不稳定、员工劳动强度大效率低等问题，以及现有激光清洗线上装置受设备空间的局限性导致清洗过程中存在死角，清理不彻底的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

提供一种轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置，包括机架，机架上安装有循环倍速流水线，并在循环倍速流水线上放置有随行自卸工装，机架沿循环倍速流水线上部输送方向依次设置有自动卸料装置、上料旋转助力装置、视觉检测装置和激光清洗装置，且各装置在循环倍速流水线中均设置有用于拦截、定位并顶起随行自卸工装的顶升定位机构。

进一步的，还包括与循环倍速流水线、自动卸料装置、上料旋转助力装置、视觉检测装置、激光清洗装置电性连接且控制各装置协同工作的主控制器，主控制器通过动力柜供电并设置有操作台。

进一步的，随行自卸工装包括工装底板，工装底板的四角均安装有导向轴承，工装底板上通过两滚轮轴支撑转动安装有与输送方向平行的滚轮轴，滚轮轴上安装有前滚轮，滚轮轴在两滚轮轴支撑之间还连接有转动安装有后滚轮且形成有弧形凹槽的滚轮支架，工装底板表面在滚轮支架下方设置有翻转垫板，滚轮支架在后滚轮一侧上方设置有模具限位块，工装底板在滚轮支架长度方向的一侧还设置有定位挡块，工装底板在滚轮支架长度方向两侧均开设定位孔并在定位孔内设置定位套。

随行自卸工装的工装底板上设置定位孔和定位套用于在不同工序中配合顶升板上定位销进行定位，工装底板上的滚轮支架可用于对模具花纹块进行支撑，配合模具限位块及定位挡板便于对模具花纹块进行夹持，滚轮支架可绕前滚轮的滚轮轴翻转，便于配合翻转垫板和推料机构将滚轮支架翻转一定角度，便于模具花纹块从工装上转移出去，工装底板的四角均安装有导向轴承，且工装底板沿输送方向的两边均安装有设置防撞胶垫的防撞块，可通过导向轴承与机架上的导向滑轨配合，使其沿着循环倍速流水线输送方向移动。

进一步的，顶升定位机构包括顶升板和顶升架，顶升板表面凸设有两个分别与工装底板上定位孔插接配合的定位销，顶升架上设置有两个导向套，顶升板底面设置有与导向套滑动配合的导向轴，顶升架在两导向套之间竖向安装有活塞杆与顶升板垂直连接的顶升气缸；顶升架在输送方向上还设置有检测阻挡器，检测阻挡器上转动安装有可控制升降以对随行自卸工装拦截或放行的阻挡销。

顶升定位机构的顶升板设置定位销与工装底板上的定位孔对插后，通过顶升气缸驱动顶升板上移，可定随动自卸工装与倍速流水线脱离，配合检测阻挡器中阻挡销作用，可实现对随行自卸工装的拦截定位与顶升目的。

进一步的，自动卸料装置的顶升定位机构在顶升架上还设置有沿垂直于输送方向推动模具花纹块离开随行自卸工装的推料机构，以及用于承接推料机构的输送板链滚筒流水线，推料机构包括设置在顶升架一侧的推料架，推料架上设置有与输送方向垂直的避让导轨，并安装有由避让气缸驱动与避让导轨滑动连接的避让架，避让架上部设置有与避让导轨平行的推料导轨，并安装有由推料气缸驱动与推料导轨滑动连接的推料块，避让架中部竖向安装有活塞杆向下的翻转气缸，翻转气缸的活塞杆连接有可插入滚轮支架与工装底板之间的拨叉。

自动卸料装置上设置的推料机构，通过推料气缸驱动推料块移动，可将工装底板上的模具花纹块推下，而利用避让气缸驱动避让架移动时，可将翻转气缸连接的拨叉顺势插入到滚轮支架与工装底板之间，在推料气缸推料动作时，翻转气缸利用活塞杆伸缩拉动拨叉竖向位移，进而可带动滚轮支架绕前滚轮的滚轮轴转动，进而便于模具花纹块从随动自卸工装上脱离并进入到输送板链滚筒流水线完成下料。

进一步的，上料旋转助力装置包括旋转助力提升机构，以及设置在循环倍速流水线输送方向一侧且通过上料架支撑的上料托盘，旋转助力提升机构的自由端连接有用于抓取工件的上料机构，上料机构包括连接有上料操作手柄的上料夹具支架，上料夹具支架上固定有位于同一直线的两个夹紧导轨，且两夹紧导轨上分别滑动连接有一夹紧滑块，两个夹紧滑块上均通过安装板连接有相互配合的上料夹爪，上料夹具支架分别在夹紧导轨的两端安装有正对设置的两个夹紧气缸，夹紧气缸的活塞杆分别对应与夹紧滑块连接。

上料托盘用于放置待清洗的模具花纹块，上料机构通过夹紧气缸配合上料夹爪可实现对模具花纹块的抓取上料，旋转助力提升机构可方便擦作人员根据需要在抓取到模具花纹块，利用上料操作手柄调整位置，并放入到随行自卸工装上，起到省力和方便操作的目的。

进一步的，视觉检测装置包括架设在循环倍速流水线上方的视觉焦距调整安装架以及通过焦距调整线性模组安装在视觉焦距调整安装架上并具有人机界面的视觉相机，视觉检测装置的顶升定位机构的顶升架上在输送方向上设置有定位气缸，定位气缸的活塞杆端部连接有用于配合定位挡块定位模具花纹块的定位杆。

视觉检测装置中的视觉相机用于检测不同型号的轮胎花纹并对应记录传输给主控制器，以便于主控制器配置对应的清洗参数，视觉检测装置在顶升定位机构的顶升架上设置定位气缸配合定位杆可对模具花纹块进行夹紧，以保证视觉相机拍摄时模具花纹块的稳定性，提高识别率。

进一步的，激光清洗装置设置有两个并沿输送方向前后设置，包括连接在六轴机器人自由端的激光清洗末端和设置在顶升定位机构的顶升架上且用于对模具花纹块进行夹紧的横向夹紧机构和纵向夹紧机构，其中一个激光清洗装置在循环倍速流水线一侧还设置有用于放置侧板的旋转变位机，旋转变位机的底部设置有可带动旋转变位机纵向移动的变位机纵向移动机构。

激光清洗装置设置有两个，其中一个设置旋转变位机并配合纵向移动机构可在上料同时对模具侧板进行清洗，在完成模具侧板清洗后通过纵向移动机构带动旋转变位机移动下料并进行让位，以便于迎接经视觉检测装置出料的模具花纹块，通过设置两个激光清洗装置分别对花纹块的横纹和纵纹进行清洗，以保证清洗的完整性。

进一步的，循环倍速流水线包括分别设置在机架两端的上行移栽机和下行移栽机，以及设置两移栽机之间的上行倍速链和下行倍速链，机架在倍速链长度方向的两侧形成有与工装底板上导向轴承配合导向滑轨，移栽机包括结构架，结构架上通过竖向设置的安装导轨滑动连接有顶升托架，结构架与顶升托架之间安装有顶升电机，结构架的底部安装有承接下行倍速链的输送皮带。

循环倍速流水线通过上行移栽机和下行移栽机配合上行倍速链和下行倍速链实现对随行自卸工装的循环输送，机架对应设置的导向滑轨可与随行自卸工装四角的导向轴承配合进行导向，随行自卸工装在通过顶升托架配合顶升电机实现升降，再配合输送皮带实现动力衔接，保证随行自卸工装输送的连续性。

一种轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置的清洗方法，包括以下步骤：

S1、操作人员将待清洗的一套轮胎模具花纹块放到上料托盘上，通过操纵上料机构将轮胎模具花纹块抓起，上料处顶升定位机构将随行自卸工装顶起，将模具花纹块放到随行自卸工装上，同时操作人员将需要清洗的轮胎模具侧板放到其中一个激光清洗装置的旋转变位机上，该激光清洗装置由计数机判断型号后，主控制器将轮胎模具侧板的清洗指令发送给六轴机器人执行侧板清洗；

S2、携带模具花纹块的随行自卸工装经循环倍速流水线输送进入视觉检测装置，顶升定位机构上升将随行自卸工装定位顶起，同时利用定位杆与定位气缸配合将模具花纹块夹住，视觉相机识别轮胎模具花纹块的花纹比对材料库中的型号，保存记录并发送给下一道工序；

S3、到达前方激光清洗装置的接近开关后，检测阻挡器上升将随行自卸工装阻挡，清洗顶升定位机构上升将随行自卸工装定位顶起，横向夹紧机构和纵向夹紧机构对模具花纹块的横向和纵向夹紧，完成后主控制器根据上一步中型号控制前方激光清洗装置的六轴机器人对模具花纹块的横纹清洗，清洗完成后清洗处顶升定位机构下降将随行自卸工装释放，检测阻挡器下降，随行自卸工装流入下道工序；

其中：激光清洗工艺参数：采用500W的固体脉冲激光器，实际功率80% ，扫描线宽100mm，频率100Hz，焦距160mm；

S4、到达后方激光清洗装置的接近开关后，检测阻挡器上升将随行自卸工装阻挡，清洗处顶升定位机构上升将随行自卸工装定位顶起，横向夹紧机构和纵向夹紧机构对模具花纹块的横向和纵向夹紧，完成后主控制器根据上一步中型号控制后方激光清洗装置的六轴机器人对模具花纹块的纵纹清洗，清洗完成后清洗处顶升定位机构下降将随行自卸工装释放，检测阻挡器下降，随行自卸工装流入下道工序；

工艺参数：采用500W的固体脉冲激光器，实际功率80%，扫描线宽100mm，频率100Hz，焦距160mm；

S5、随行自卸工装进入下行移栽机，延时5S后通过输送皮带进入下行倍速链流水线，下行倍速链流水线设置多个机械阻挡器，用于存储、分流以及平衡激光清洗的节拍；

S6、随行自卸工装经过下行倍速链流水线输送进入上行移栽机，通过上升并配合输送皮带反转进入上行倍速链流水线，在上行倍速链流水线停顿2S后，将随行自卸工装输送到自动卸料装置；

S7、到达自动卸料装置的接近开关后，自卸料处检测阻挡器上升将随行自卸工装阻挡，卸料处顶升定位机构上升将随行自卸工装定位顶起，通过推料机构推动随行自卸工装上的模具花纹块进入输送板链滚筒流水线进行下料；

S8、重复上述步骤，直到一套模具清洗完毕。

本发明的有益效果：

本发明解决现有的基于不同的轮胎模具清洗设备在使用过程中飞溅而且会将模具内部的花纹片打坏（造成模具的损伤严重的将会导致模具的报废）以及手持式激光器人工清洗枪的不稳定、员工劳动强度大效率低等问题。

本发明中的随行自卸工装，可以实现人工上料的快速自动定位，既具有机械清洗的稳定性，又具有人工清洗的灵活性。

本发明中安装移动式变位机夹紧工装，通过气缸带动工装进行移动，极大方便了工作人员上下料，又利用提高生产效率，降低装置的使用难度，增加装置的实用性。

通过配置视觉检测判断功能，方便工作人员在操作过程中观察运行状态，同时将识别判断出来的型号不仅传输给主控制器进行记录保存并利用主控制器控制六轴机器人根据对应型号执行对应激光清洗步骤，并对出现的异常情况及时处理，使其装置更加的人性化、智能化。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明中随行自卸工装的俯视图。

图4为图3的立体结构示意图。

图5为本发明中上料旋转助力装置的结构示意图。

图6为图5中上料机构的结构放大图。

图7为本发明中视觉检测装置的结构示意图。

图8为本发明中前方激光清洗装置的结构示意图。

图9为本发明中后方激光清洗装置的结构示意图。

图10为本发明中下行移栽机的结构示意图。

图11为本发明中自动卸料装置的结构示意图。

图12为图11中A处放大示意图。

图13为本发明中顶升定位机构的结构示意图。

图中所示：

1、随行自卸工装，2、上料旋转助力装置，3、视觉检测装置，4、前方激光清洗装置，5、后方激光清洗装置，6、自动卸料装置，7、循环倍速流水线，8、主控制器，9、顶升定位机构，10、模具花纹块；

101、前滚轮，102、后滚轮，103、滚轮左支架，104、滚轮右支架，105、支架连接轴，106、定位挡块，107、模具限位块，108、连接板，109、导向轴承，110、防撞块，111、防撞胶垫，112、定位套，113、滚轮轴支撑，114、翻转垫板，115、工装底板；

201、旋转助力提升机构，202、上料托盘，203、上料机构，204、上料夹具支架，205、操作手柄，206、夹紧导轨，207、夹紧滑块，208、上料夹爪，209、夹紧气缸；

301、焦距调整线性模组，302、视觉焦距调整安装架，303、人机界面，304、视觉相机，305、定位气缸，306、定位杆；

401、机器人底座，402、六轴机器人，403、连接件，404、纵向夹紧机构，405、横向夹紧机构，406、旋转变位机，407、变位机纵向移动机构，408、激光清洗末端；

601、推料架，602、推料气缸，603、推料块，604、避让架，605、避让气缸，606、翻转气缸，607、拨叉，608、输送板链滚筒流水线；

701、上行移栽机，702、下行移栽机，703、输送皮带，704、结构架，705、安装导轨，706、顶升托架，707、顶升电机；

801、操作台，802、动力柜；

901、顶升板，902、顶升架，903、定位销，904、导向套，905、导向轴，906、顶升气缸，907、检测阻挡器，908、阻挡销。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

一种轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置，包括机架，机架上安装有循环倍速流水线7，并在循环倍速流水线7上放置有随行自卸工装1，机架沿循环倍速流水线7上部输送方向依次设置有自动卸料装置6、上料旋转助力装置2、视觉检测装置3和激光清洗装置，且各装置在循环倍速流水线7中均设置有用于拦截、定位并顶起随行自卸工装1的顶升定位机构9。

为了便于实现整体控制，还包括与循环倍速流水线7、自动卸料装置6、上料旋转助力装置2、视觉检测装置3、激光清洗装置电性连接且控制各装置协同工作的主控制器8，主控制器8通过动力柜802供电并设置有操作台801。

随行自卸工装1包括工装底板115，工装底板115的四角均安装有导向轴承109，工装底板115上还安装有设置防撞胶垫111的防撞块110，工装底板115上通过两滚轮轴支撑113转动安装有与输送方向平行的滚轮轴，滚轮轴上安装有前滚轮101，滚轮轴在两滚轮轴支撑113之间还连接有转动安装有后滚轮102且形成有弧形凹槽的滚轮支架，滚轮支架包括对称设置的滚轮左支架103和滚轮右支架104，两支架前端通过滚轮轴连接，两支架后端通过连接板108连接，中部在弧形凹槽处通过支架连接轴105连接，工装底板115表面在滚轮支架下方设置有翻转垫板114，滚轮支架在后滚轮102一侧上方设置有模具限位块107，工装底板115在滚轮支架长度方向的一侧还设置有定位挡块106，工装底板115在滚轮支架长度方向两侧均开设定位孔并在定位孔内设置定位套112。

顶升定位机构9包括顶升板901和顶升架902，顶升板901表面凸设有两个分别与工装底板115上定位孔插接配合的定位销903，顶升架902上设置有两个导向套904，顶升板901底面设置有与导向套904滑动配合的导向轴905，顶升架902在两导向套904之间竖向安装有活塞杆与顶升板901垂直连接的顶升气缸906；顶升架902在输送方向上还设置有检测阻挡器907，检测阻挡器907上转动安装有可控制升降以对随行自卸工装1拦截或放行的阻挡销908。

自动卸料装置6的顶升定位机构9在顶升架902上还设置有沿垂直于输送方向推动模具花纹块10离开随行自卸工装1的推料机构，以及用于承接推料机构的输送板链滚筒流水线608，推料机构包括设置在顶升架902一侧的推料架601，推料架601上设置有与输送方向垂直的避让导轨，并安装有由避让气缸605驱动与避让导轨滑动连接的避让架604，避让架604上部设置有与避让导轨平行的推料导轨，并安装有由推料气缸602驱动与推料导轨滑动连接的推料块603，避让架604中部竖向安装有活塞杆向下的翻转气缸606，翻转气缸606的活塞杆连接有可插入滚轮支架与工装底板115之间的拨叉607。

在进行自动卸料时，自动卸料装置6工序处的检测阻挡器907上升将随行自卸工装1阻挡，自动卸料装置6的顶升定位机构9控制顶升板901上升，将随行自卸工装1定位顶起，此时推料架601上的避让气缸605驱动避让架604前进，将拨叉607插入随行自卸工装1上滚轮支架的下方，通过翻转气缸606的活塞杆拉动拨叉607移动，可将随行自卸工装1的滚轮支架倾斜15°，以方便配合推料气缸602推动推料块603将模具花纹块10推入输送板链滚筒流水线608。

上料旋转助力装置2包括旋转助力提升机构201，以及设置在循环倍速流水线7输送方向一侧且通过上料架支撑的上料托盘202，旋转助力提升机构201的自由端连接有用于抓取工件的上料机构203，上料机构203包括连接有上料操作手柄205的上料夹具支架204，上料夹具支架204上固定有位于同一直线的两个夹紧导轨206，且两夹紧导轨206上分别滑动连接有一夹紧滑块207，两个夹紧滑块207上均通过安装板连接有相互配合的上料夹爪208，上料夹具支架204分别在夹紧导轨206的两端安装有正对设置的两个夹紧气缸209，夹紧气缸209的活塞杆分别对应与夹紧滑块207连接。

视觉检测装置3包括架设在循环倍速流水线7上方的视觉焦距调整安装架302以及通过焦距调整线性模组301安装在视觉焦距调整安装架302上并具有人机界面303的视觉相机304，视觉检测装置3的顶升定位机构9的顶升架902上在输送方向上设置有定位气缸305，定位气缸305的活塞杆端部连接有用于配合定位挡块定位模具花纹块10的定位杆306。

激光清洗装置设置有两个并沿输送方向前后设置，包括连接在六轴机器人402自由端的激光清洗末端408和设置在顶升定位机构9的顶升架902上且用于对模具花纹块10进行夹紧的横向夹紧机构405和纵向夹紧机构404，横向夹紧机构405与纵向夹紧机构404均可使用气缸和夹块相互配合，利用气缸活塞杆驱动夹块与模具花纹块抵接，以实现夹紧作用。其中一个激光清洗装置在循环倍速流水线7一侧还设置有用于放置侧板的旋转变位机406，旋转变位机406的底部设置有可带动旋转变位机406纵向移动的变位机纵向移动机构407。激光清洗末端408连接激光器引导装置，包括固体激光器、水冷机、控制器和连接光路。

循环倍速流水线7包括分别设置在机架两端的上行移栽机701和下行移栽机702，以及设置两移栽机之间的上行倍速链和下行倍速链，倍速链通过安装在机架两端的齿轮进行驱动进行转动，机架在倍速链长度方向的两侧形成有与工装底板115上导向轴承109配合导向滑轨，移栽机包括结构架704，结构架704上通过竖向设置的安装导轨705滑动连接有顶升托架706，结构架704与顶升托架706之间安装有顶升电机707，结构架704的底部安装有承接下行倍速链的输送皮带703，顶升电机707作为顶升托架706的驱动机构，可带动顶升托架706上下升降，可采用丝杠螺母传动机构配合安装导轨705进行动力传递。

一种轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置的清洗方法，包括以下步骤：

S1、操作人员将待清洗的一套轮胎模具花纹块10放到上料托盘202上，通过操纵上料机构203将轮胎模具花纹块10抓起，上料处顶升定位机构9将随行自卸工装1顶起，将模具花纹块10放到随行自卸工装1上，同时操作人员将需要清洗的轮胎模具侧板放到其中一个激光清洗装置的旋转变位机406上，该激光清洗装置由计数机判断型号后，主控制器8将轮胎模具侧板的清洗指令发送给六轴机器人402执行侧板清洗。

S2、携带模具花纹块10的随行自卸工装1经循环倍速流水线7输送进入视觉检测装置3，视觉处顶升定位机构9上升将随行自卸工装1定位顶起，同时利用定位杆306与定位气缸305配合将模具花纹块10夹住，视觉相机304识别轮胎模具花纹块10的花纹比对材料库中的型号，保存记录并发送给下一道工序。

S3、到达前方激光清洗装置4的接近开关后，检测阻挡器907上升将随行自卸工装1阻挡，清洗处顶升定位机构9上升将随行自卸工装1定位顶起，横向夹紧机构405和纵向夹紧机构404对模具花纹块10横向和纵向夹紧，完成后主控制器8根据上一步中型号控制前方激光清洗装置的六轴机器人402对模具花纹块10的横纹清洗，清洗完成后顶升定位机构9下降将随行自卸工装1释放，检测阻挡器907下降，随行自卸工装1流入下道工序。

其中：激光清洗工艺参数：采用500W的固体脉冲激光器，实际功率80% ，扫描线宽100mm，频率100Hz，焦距160mm。

S4、到达后方激光清洗装置5的接近开关后，检测阻挡器907上升将随行自卸工装1阻挡，清洗处顶升定位机构9上升将随行自卸工装1定位顶起，横向夹紧机构405和纵向夹紧机构404对模具花纹块10横向和纵向夹紧，完成后主控制器8根据上一步中型号控制后方激光清洗装置的六轴机器人402对模具花纹块10的纵纹清洗，清洗完成后顶升定位机构9下降将随行自卸工装1释放，检测阻挡器907下降，随行自卸工装1流入下道工序。

工艺参数：采用500W的固体脉冲激光器，实际功率80%，扫描线宽100mm，频率100Hz，焦距160mm。

S5、随行自卸工装1进入下行移栽机702，延时5S后通过输送皮带703进入下行倍速链流水线，下行倍速链流水线设置多个机械阻挡器，用于存储、分流以及平衡激光清洗的节拍。

S6、随行自卸工装1经过下行倍速链流水线输送进入上行移栽机701，通过上升并配合输送皮带703反转进入上行倍速链流水线，在上行倍速链流水线停顿2S后，将随行自卸工装1输送到自动卸料装置6。

S7、到达自动卸料装置6的接近开关后，自卸料处检测阻挡器907上升将随行自卸工装1阻挡，卸料处顶升定位机构9上升将随行自卸工装1定位顶起，通过推料机构推动随行自卸工装1上的模具花纹块10进入输送板链滚筒流水线608进行下料。

S8、重复上述步骤，直到一套模具清洗完毕。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (8)

1.一种轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置，包括机架，其特征在于：机架上安装有循环倍速流水线，并在循环倍速流水线上放置有随行自卸工装，机架沿循环倍速流水线上部输送方向依次设置有自动卸料装置、上料旋转助力装置、视觉检测装置和激光清洗装置，且各装置在循环倍速流水线中均设置有用于拦截、定位并顶起随行自卸工装的顶升定位机构；随行自卸工装包括工装底板，工装底板的四角均安装有导向轴承，工装底板上通过两滚轮轴支撑转动安装有与输送方向平行的滚轮轴，滚轮轴上安装有前滚轮，滚轮轴在两滚轮轴支撑之间还连接有转动安装有后滚轮且形成有弧形凹槽的滚轮支架，工装底板表面在滚轮支架下方设置有翻转垫板，滚轮支架在后滚轮一侧上方设置有模具限位块，工装底板在滚轮支架长度方向的一侧还设置有定位挡块，工装底板在滚轮支架长度方向两侧均开设定位孔并在定位孔内设置定位套；

其实现的方法在于：S1、操作人员将待清洗的一套轮胎模具花纹块放到上料托盘上，通过操纵上料机构将轮胎模具花纹块抓起，上料顶升定位机构将随行卸料工装顶起，将花纹块放到随行自卸工装上，同时操作人员将需要清洗的轮胎模具侧板放到其中一个激光清洗装置的旋转变位机上，该激光清洗装置由计数机判断型号后，主控制器将轮胎模具侧板的清洗指令发送给六轴机器人执行侧板清洗；

S2、携带模具花纹块的随行卸料工装经循环倍速流水线输送进入视觉检测装置，视觉顶升定位机构上升将随行自卸工装定位顶起，同时利用定位杆与定位气缸配合将模具花纹块夹住，视觉相机识别轮胎模具花纹块的花纹比对材料库中的型号，保存记录并发送给下一道工序；

S3、到达前方激光清洗装置接近开关后，激光检测阻挡器上升将随行自卸工装阻挡，清洗顶升定位机构上升将随行自卸工装定位顶起，横向夹紧机构和纵向夹紧机构对模具花纹块横向和纵向夹紧，完成后主控制器根据上一步中型号控制前方激光清洗机构的六轴机器人对模具花纹块的横纹清洗，清洗完成后清洗顶升定位机构下降将随行自卸工装释放，激光检测阻挡器下降，随行卸载工装流入下道工序；

其中：激光清洗工艺参数：采用500W的固体脉冲激光器，实际功率80% ，扫描线宽100mm，频率100Hz，焦距160mm；

S4、到达后方激光清洗装置的接近开关后，后方激光检测阻挡器上升将随行自卸工装阻挡，清洗顶升定位机构上升将随行自卸工装定位顶起，横向夹紧机构和纵向夹紧机构对模具花纹块横向和纵向夹紧，完成后主控制器根据上一步中型号控制前方激光清洗机构的六轴机器人对模具花纹块的纵纹清洗，清洗完成后清洗顶升定位机构下降将随行自卸工装释放，激光检测阻挡器下降，随行卸载工装流入下道工序；

工艺参数：采用500W的固体脉冲激光器，实际功率80%，扫描线宽100mm，频率100Hz，焦距160mm；

S5、随行卸载工进入下行移栽机构，延时5S后通过输送皮带进入下行倍速链流水线，下行倍速链流水线设置多个机械阻挡器，用于存储、分流以及平衡激光清洗的节拍；

S6、随行卸载工装经过下行倍速链流水线输送进入上行移栽机构，通过上升并配合输送皮带反转进入上行倍速链流水线，在上行倍速链流水线停顿2S后，将随行卸载工输送到自动卸载装置；

S7、到达自动卸料装置的接近开关后，自卸料检测阻挡器上升将随行自卸工装阻挡，卸料顶升定位机构上升将随行自卸工装定位顶起，通过推料机构推动随行自卸工装上的模具花纹块进入输送板链滚筒流水线进行下料；

S8、重复上述步骤，直到一套模具清洗完毕。

2.根据权利要求1所述的轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置，其特征在于：还包括与循环倍速流水线、自动卸料装置、上料旋转助力装置、视觉检测装置、激光清洗装置电性连接且控制各装置协同工作的主控制器，主控制器通过动力柜供电并设置有操作台。

3.根据权利要求2所述的轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置，其特征在于：顶升定位机构包括顶升板和顶升架，顶升板表面凸设有两个分别与工装底板上定位孔插接配合的定位销，顶升架上设置有两个导向套，顶升板底面设置有与导向套滑动配合的导向轴，顶升架在两导向套之间竖向安装有活塞杆与顶升板垂直连接的顶升气缸；顶升架在输送方向上还设置有检测阻挡器，检测阻挡器上转动安装有可控制升降以对随行自卸工装拦截或放行的阻挡销。

4.根据权利要求2所述的轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置，其特征在于：自动卸料装置的顶升定位机构在顶升架上还设置有沿垂直于输送方向推动模具花纹块离开随行自卸工装的推料机构，以及用于承接推料机构的输送板链滚筒流水线，推料机构包括设置在顶升架一侧的推料架，推料架上设置有与输送方向垂直的避让导轨，并安装有由避让气缸驱动与避让导轨滑动连接的避让架，避让架上部设置有与避让导轨平行的推料导轨，并安装有由推料气缸驱动与推料导轨滑动连接的推料块，避让架中部竖向安装有活塞杆向下的翻转气缸，翻转气缸的活塞杆连接有可插入滚轮支架与工装底板之间的拨叉。

5.根据权利要求1所述的轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置，其特征在于：上料旋转助力装置包括旋转助力提升机构，以及设置在循环倍速流水线输送方向一侧且通过上料架支撑的上料托盘，旋转助力提升机构的自由端连接有用于抓取工件的上料机构，上料机构包括连接有上料操作手柄的上料夹具支架，上料夹具支架上固定有位于同一直线的两个夹紧导轨，且两夹紧导轨上分别滑动连接有一夹紧滑块，两个夹紧滑块上均通过安装板连接有相互配合的上料夹爪，上料夹具支架分别在夹紧导轨的两端安装有正对设置的两个夹紧气缸，夹紧气缸的活塞杆分别对应与夹紧滑块连接。

6.根据权利要求1所述的轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置，其特征在于：视觉检测装置包括架设在循环倍速流水线上方的视觉焦距调整安装架以及通过焦距调整线性模组安装在视觉焦距调整安装架上并具有人机界面的视觉相机，视觉检测装置的顶升定位机构的顶升架上在输送方向上设置有定位气缸，定位气缸的活塞杆端部连接有用于配合定位挡块定位模具花纹块的定位杆。

7.根据权利要求1所述的轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置，其特征在于：激光清洗装置设置有两个并沿输送方向前后设置，包括连接在六轴机器人自由端的激光清洗末端和设置在顶升定位机构的顶升架上且用于对模具花纹块进行夹紧的横向夹紧机构和纵向夹紧机构，其中一个激光清洗装置在循环倍速流水线一侧还设置有用于放置侧板的旋转变位机，旋转变位机的底部设置有可带动旋转变位机纵向移动的变位机纵向移动机构。

8.根据权利要求1所述的轮胎模具花纹块与侧板用激光清洗装置，其特征在于：循环倍速流水线包括分别设置在机架两端的上行移栽机和下行移栽机，以及设置两移栽机之间的上行倍速链和下行倍速链，机架在倍速链长度方向的两侧形成有与工装底板上导向轴承配合导向滑轨，移栽机包括结构架，结构架上通过竖向设置的安装导轨滑动连接有顶升托架，结构架与顶升托架之间安装有顶升电机，结构架的底部安装有承接下行倍速链的输送皮带。