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TB轮胎自动修边机在轮胎产线上可以全程自动化实现对轮胎的接收、胎面及胎侧胎毛的去除、轮胎的踢出,节省了大量的人力、物力,可以明显提高轮胎生产效率、产品质量,具有很广阔的发展前景。通过查阅大量的资料,说明目前成品轮胎外观存在的问题,了解了目前对轮胎表面处理的机器发展水平,最后总结目前市场上存在的同类产品信息,提出了全自动轮胎修边机存在的一些问题并且给出了本文的研究思路与内容。本文重点研究轮胎自动修边机的修边组件及其系统控制,通过合理的机构、系统设计保证侧刀组件对轮胎侧面的修边精度,提高轮胎产品质量,主要研究内容如下:1.对TB轮胎自动修边机的工作原理、方案设计及整体框架搭建。首先阐述了轮胎,使用流程图说明轮胎的生产过程并给出了待修边轮胎具体结构参数。然后引用了产品模块化设计方法,根据这种设计方法结合对轮胎修边的动作流程将轮胎自动修边机划分为四个部分:推胎装置、轮胎旋转驱动装置、修胎装置、踢胎装置。对四部分进行单独的结构设计,最后将四个部分组装成修边机主体,并且设计了工作流程,绘制了工作循环图,至此整个轮胎自动修边机框架设计完成。2.对TB轮胎自动修边机的侧刀组件进行结构设计及Ⅰ号刀具位置分析。根据对轮胎侧面的曲线形状研究,设计了对轮胎修边的动作顺序,从而得出侧刀组件与修边刀具的动作与结构。为了确定Ⅰ号修边刀片的初始位置,通过简化Ⅰ号刀具,采用D-H坐标系法对其进行运动分析正解,然后利用Matlab及Pro/E对刀头运动方程的正确性进行验证,再通过运动学反解得出Ⅰ号刀具中各构件的运动关系。求出机构中各个构件之间参数化的运动关系使得刀片可以精确贴合在不同型号轮胎的初始位置(内径处的胎毛),从而保证刀片对胎毛完全去除,提高修边质量。3.对TB轮胎自动修边机侧刀组件中三把刀具位置布置及轮胎受力进行分析。通过对Ⅰ号刀具修边初始位置的确定,得出了其机构中各构件的尺寸数值,在此基础上设计了合理安放Ⅱ、Ⅲ号刀具的初始位置及其构件尺寸数值,可以使得三片刀片合理组合达到很好的贴合轮胎侧面。通过HyperMesh与ABAQUS有限元分析软件完成对TB轮胎的建模及分析,得出其变形失效所受的最大压力,进而指导三把刀具气缸的进气压力大小及关系。通过Pro/E运动学分析软件完成对修边刀具的位移、速度、加速度分析,最后通过三维建模软件完成了对侧刀组件的装配。4.对TB轮胎自动修边机修边刀架的控制系统进行设计。通过对TB轮胎修边机刀架系统功能分析,完成了对其气、电控制系统的设计。设计气动控制系统时,对气缸进行了选型,完成了气路系统及气路图的设计;设计电控系统时,对条码读取器、增量型编码器作了选型分析。然后根据TB修边机侧刀组件对轮胎修边的控制流程完成了PLC的逻辑控制设计,并且进行了样机试制,最终实现了整个TB轮胎修边机刀架自动、高精度的运行。