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联系人:王秀秀
010 -66083178
www.qxwq.org.cn 
北京市西城区广安门
内广义街5号广益大厦
大赛作品详情

作品名称:全自动立式汽车轮胎气囊去毛机
学校名称:沈阳工学院
参赛队伍:风止意难平
队伍编号:199744
参赛学生:汤世震 修子豪 尹文泽  
指导老师:穆德敏  
投票日期:2024年10月08日 00:00->2024年12月05日 15:00
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详细说明
一、目的设计
近年来,我国轮胎工业实现快速增长,自2006年以来稳居世界最大轮胎生产国和橡胶消费国。随着中国交通运输、汽车机械等产业的不断发展,轮胎行业在国民经济中的地位有望继续提升。而在轮胎的制作过程中存在着一些问题,当轮胎加工完成脱硫过程会产生毛刺,附着在轮胎的表面。一般轮胎出厂时厂家为节约成本,没有设置去毛的工序,十分影响轮胎的美观。轮胎全自动割毛机,让轮胎沿着轨道滑进,四个夹紧轮上面,然后加紧轮进行加紧,加紧之后加紧轮开始旋转。在轮胎达到中心位置之后,上面的刀具会降下来,并张开,在旋转的轮胎上进行去毛。去毛完成之后,刀具升起,夹紧轮按着固定位置松开,并送走轮胎。全自动装置改变了传统人工去毛的方式节省了手工割除胎毛的工时,同时立式结构的布局节省了许多空间,采用气动的控制方式进给实现了节能环保的结果。最终使轮胎提升了合格率和品质感,且达到智能化,减少了人力劳动。

二、工作原理
1.上料

①人工将轮胎放入轨道,轮胎进入轨道中,沿着轨道在重力的作用下进入定位中心。
2.定位

②轮胎在进入定位中心前红外线将会进行检测,检测到之后,轮胎就进入到定位中心,然后4个夹紧轮开始进行夹紧,在主动轮的带动下轮胎开始旋转,再次进行定位。
3.上刀及割毛

③在轮胎进行旋转定位后,进行下一步进给刀具,在刀具在气缸的带动下进行进给、张开,之后刀具会进行夹紧,加紧之后轮胎开始旋转,然后在轮胎旋转的工程中在刀具的作用下轮胎毛就被割掉了。
4.退刀

④上一步动作完成之后,附着在轮胎表面的轮胎毛就被去除了,轮胎毛会掉落在下方的收集盘中,在轮胎毛被割掉之后刀具在气缸的作用下上升。

5.下料

⑤待到轮胎割毛完毕之后,三个夹紧轮将会张开,在三个夹紧轮张开之后在主动轮的带动下轮胎带走。
三、设计计算分析
1、去毛机尺寸设定
采用220V电机拖动,使用7个气缸进行经给经过数据调研,为符合物体美观学,达到结构合理使用舒适的目的,特将去毛机尺寸设定为:总长500宽500高680(mm)
2、电机拖动参数(可调节)

3、气缸行进参数(可调节)
(1)夹紧轮胎
三个可动夹紧气缸行程分别为65,70,90mm

薄型气缸

SDA32*90

薄型气缸

SDA32*70

薄型气缸

SDA23*65

(2)刀具
刀片部分我们结合市面上的刀进行分析,最后决定采用仿形刀片,刀片贴合轮胎外廓,去毛更加容易,更加干净。刀具架部分采用滑台气缸作为刀具架,可以进行张开和闭合,有效地避免了刀片下刀的过程中对轮胎的损伤。进给和退回部分,采用TN双杆气缸,可以有效避免进给过程中轨道偏移和旋转,并用磁性开关控制进给行程。
 
4、安全标识
(1)气缸上的防夹手
在背部气缸的上料口旁边装有防夹手的红色安全标识
(2)电机上面的防止电源  
在背部的电机上装有危险防电的红色安全标识
         
 
5、计数器
在装置上方的外架上装有计数器,用来统计在加工过程中完成割毛后的轮胎数量。


五、功能特点   
  全自动轮胎去毛装置改变了传统人工去毛的操作,一改常态的卧式去毛机的结构采用立式结构并且采用220V的电机共给动力,使用气动进给的方式节省了能源消耗,减少了污染,并且使用单片机的控制方式,简单便捷地进行去毛的全部控制过程,远远缩短了手工割除胎毛的工作时长和工作量。

六、  主要创新点

1.采用立式布局从而节省空间,占地面积小,是企业节省资源比较有利的途径

2.通过自身重力来实现物料的上下料,节能环保

3.采用气动方式进给,干净清洁,符合企业发展的需要

4.三气缸自动定心,保证了每次加工的一致性

5.采用无线遥控方式来控制进给速度,减少了人为的走动时间

6.使用仿形刀具,加工效率更快,一次成型,可实现全序的加工

7.采用红外检测方式,确认轮胎是否到位,比较有创新意识
七、 全自动轮胎去毛机二维图

全自动立式汽车轮胎气囊去毛机未来具有广阔的发展前景,以下是一些未来展望:

1.技术改进方面:更高的自动化程度:未来的去毛机将具备更强的自动化能力,能够实现从轮胎上料到去毛加工、下料的全流程自动化操作,无需人工干预,进一步提高生产效率和降低劳动成本。例如,通过智能传感器和控制系统,机器可以自动识别轮胎的型号、尺寸和位置,自动调整去毛工具的位置和参数,以适应不同类型的轮胎加工。

2.精准去毛技术提升:去毛的精度和效果将不断提高。采用更先进的刀具设计、控制技术和算法,能够精确地去除轮胎气囊上的毛边,同时避免对轮胎本体造成损伤。例如,利用激光切割技术或高精度的机械切割技术,可以实现对毛边的精准去除,提高轮胎的质量和安全性。

3.智能控制系统升级:控制系统将更加智能化,具备自诊断、自调整和远程监控功能。机器可以实时监测自身的运行状态,及时发现并解决故障,提高设备的可靠性和稳定性。同时,操作人员可以通过远程监控系统对多台去毛机进行集中管理和控制,方便生产调度和管理。

4.性能优化方面:高速加工能力:随着生产需求的不断增加,去毛机的加工速度将不断提高。通过优化机械结构、提高电机功率和采用更高效的传动系统,能够缩短轮胎的加工周期,满足大规模生产的需求。例如,采用高速电机和直线导轨等先进的传动部件,可以提高去毛工具的移动速度和加工效率。

5.低能耗运行:在能源日益紧张的背景下,去毛机将更加注重节能降耗。采用高效的电机、优化的控制算法和节能的设计理念,降低设备的能耗。例如,采用变频调速技术,根据加工需求自动调整电机的转速,避免能源的浪费。

6.低噪音运行:为了改善工作环境,去毛机的噪音水平将不断降低。通过采用隔音材料、优化机械结构和改进传动方式等措施,减少设备运行时的噪音污染。

7.功能拓展方面:多功能集成:未来的去毛机可能会集成更多的功能,如轮胎检测、清洗、标记等,实现一机多用,提高设备的附加值和使用效率。例如,在去毛的同时,对轮胎的外观质量、尺寸精度等进行检测,及时发现不合格产品;或者在去毛后对轮胎进行清洗和标记,方便后续的生产和管理。

8.适应多种轮胎类型:去毛机将能够适应更多种类和规格的汽车轮胎气囊加工,包括不同尺寸、形状、材质的轮胎。通过灵活的机械结构设计和可调整的加工参数,能够满足不同客户的需求,扩大设备的应用范围。

9.市场应用方面:行业需求增长:随着汽车行业的不断发展和对轮胎质量要求的提高,全自动立式汽车轮胎气囊去毛机的市场需求将持续增长。尤其是在高端汽车轮胎生产和安全气囊制造领域,对去毛机的需求将更加旺盛。同时,随着废旧轮胎回收利用行业的发展,去毛机在废旧轮胎翻新过程中的应用也将不断增加。

 

10.国际市场拓展:国内的去毛机制造技术不断提高,产品质量和性能逐渐得到国际市场的认可。未来,国产去毛机将有更多的机会出口到国外市场,参与国际竞争。企业需要不断提高产品的质量和服务水平,加强品牌建设,拓展国际市场份额。

 
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