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干冰清洗机应用于轮胎模具自动化清洗-行业动态

* 来源: * 作者: * 发表时间: 2020-10-30 15:23:37 * 浏览: 3

简介

CO2 /干冰喷射轮胎模具清洁是一种“视线”方法。干冰颗粒喷射流存在于聚焦的高速直线流中。喷嘴尖端必须靠近表面,以便颗粒在空气中消散之前可以冲击和清洁。由于这些原因,并且由于轮胎模具呈现多面切割胎面刀槽花纹,弯曲侧壁表面和复杂雕刻细节的具有挑战性的几何形状,因此手动模具清洁需要最小,最容易操作的喷嘴和涂抹器。单软管系统CO2 /干冰喷射喷嘴一直是传统的会聚 - 发散“利拉伐”型喷嘴的一维或二维膨胀混合物。随着越来越多的研究和开发工作应用于这些喷嘴,特别是在1990年代的后半期,这些喷嘴设计变得更加混合和专业化。的计算流体动力学(CFD)方法,以及对夹带颗粒流动力学的研究,使工程师能够优化在进入和离开喷嘴时赋予CO2 /干冰颗粒的动能。通过压缩空气。这些进步使得设计更短的喷射喷嘴能够提供与旧一代长喷嘴相同或甚至更多的清洁能量。较新的较短喷嘴也需要比其前辈更少的气流,因此噪音较小,操作成本较低。轮胎模具清洁喷嘴的典型演变如下所示 的计算流体动力学(CFD)方法,以及对夹带颗粒流动力学的研究,使工程师能够优化在进入和离开喷嘴时赋予CO2 /干冰颗粒的动能。通过压缩空气。这些进步使得设计更短的喷射喷嘴能够提供与旧一代长喷嘴相同或甚至更多的清洁能量。较新的较短喷嘴也需要比其前辈更少的气流,因此噪音较小,操作成本较低。轮胎模具清洁喷嘴的典型演变如下所示 的计算流体动力学(CFD)方法,以及对夹带颗粒流动力学的研究,使工程师能够优化在进入和离开喷嘴时赋予CO2 /干冰颗粒的动能。通过压缩空气。这些进步使得设计更短的喷射喷嘴能够提供与旧一代长喷嘴相同或甚至更多的清洁能量。较新的较短喷嘴也需要比其前辈更少的气流,因此噪音较小,操作成本较低。轮胎模具清洁喷嘴的典型演变如下所示 允许工程师优化在压缩空气驱动下进入和离开喷嘴时赋予CO2 /干冰颗粒的动能。这些进步使得设计更短的喷射喷嘴能够提供与旧一代长喷嘴相同或甚至更多的清洁能量。较新的较短喷嘴也需要比其前辈更少的气流,因此噪音较小,操作成本较低。轮胎模具清洁喷嘴的典型演变如下所示 允许工程师优化在压缩空气驱动下进入和离开喷嘴时赋予CO2 /干冰颗粒的动能。这些进步使得设计更短的喷射喷嘴能够提供与旧一代长喷嘴相同或甚至更多的清洁能量。较新的较短喷嘴也需要比其前辈更少的气流,因此噪音较小,操作成本较低。

工业干冰清洗自动化

许多轮胎生产设施主要用于生产售后市场,专业品牌或特殊促销轮胎。大多数售后市场或特殊品牌轮胎用于乘用车和轻型卡车/ SUV,因此通常清洁的模具尺寸为14,15和16英寸(35.6,38.1和40.6厘米)径向,通常为两个随着越来越受欢迎的更广泛,更低调的“高性能”轮胎进入市场,越来越多的分段模具越来越多。在售后市场/特殊品牌轮胎工厂中,模具从压力机中移除,以便比OEM工厂更频繁地更换。这是用模具加工区域中基于自动机器人的CO2 /干冰颗粒喷砂轮胎模具清洁系统替换喷砂机柜的理想情况。

工业机器人是用于在轮胎模具的复杂表面几何形状上自动瞄准CO2 /干冰颗粒喷嘴的理想工具。虽然今天的工业机器人非常灵活且易于教学和编程,但是通过将模具预先安装在工业转盘上,可以消除机器人多次绕整个模具周围移动喷嘴的需要。这利用了轮胎模具的圆形对称性,以最小化所需的喷嘴运动,从而也最小化模具的清洁时间。大多数机器人控制器可以配置为将转盘旋转视为额外的机器人“运动轴”。可以“教导”喷嘴运动以清洁所有侧壁,胎圈和胎面刀槽花纹表面,喷嘴的分度自动“定时” 到转盘的转速。此外,通过使用动力转盘在CO2 /干冰颗粒喷嘴下旋转模具,机器人臂伸展不必延伸越过模具的整个直径。因此,可以使用更小,更便宜的机器人。

对于典型的机器人CO2 /干冰喷射系统,需要具有至少35磅(15-16kg)有效载荷容量和大约60英寸(1.5米)的工业机器人。转盘容量应在1500到2000磅(700到900千克)之间,以便能够固定模具,蒸汽夹套等。喷嘴运动路径,特别是当模具在喷嘴下旋转时,通常很简单喷砂清理轮胎模具的细节。机器人系统不需要昂贵的选项,如离线编程等。 - 最基本的现成机器人和控制器配置应该足以满足此类系统的要求。

适应工业机器人进行CO2 /干冰喷射所需的硬件包括喷嘴,喷嘴的简单连接夹具,用于保护模具的市售扭矩敏感脱离装置,一段喷射软管,以及一个或更多用于软管的花边附件(弹簧支架或弹力绳)。安装在机器人上的所有这些设备都是“有效载荷”,包括由CO2 /干冰颗粒喷嘴产生的2或3磅(1或1.5千克)的推力。

当然,当从模具中取出模具时,它们会在几小时内冷却到环境温度。当模具处于或接近固化温度时,CO2 /干冰喷射模具清洁效果。1998年ITEC技术论文详细解释了其原因对于那个细节。对于机器人模具清洁,模具需要在用干冰颗粒进行喷砂之前立即进行预热。经验表明,模具可以在蒸汽压板上预热至约450°F / 232.2°C(比正常固化温度高约100°F / 37.8°C),因此干冰喷射的冷却效果不会显着在完全清洁模具所需的30到45分钟内降低模具的温度。大多数轮胎工厂使用过热蒸汽或电加热器或两者的组合来加热模具。使用现有的多余工厂设备为模具车间制造一个或两个加热台是一件简单的事情。

需要隔音和通风的爆破箱(展位)来控制噪音,干冰颗粒鼓风流和产生的少量CO2气体,以及空气中的轮胎模具污染物。展位应足够大,以包含安装有模具的一个或两个转盘,以及带有喷嘴和喷射软管的机器人臂。该过程的充分通风是在展位内每分钟换气一次。空气室中的一次性过滤器可以收集在爆破过程中变成空气的模具结垢碎屑。空气流中的少量二氧化碳气体可以通过来自展位的过滤后的废气简单地从工厂排出。示例:对于大约15英尺(4.6米)长,12英尺(3.7米)宽,12英尺(3.7米)高的展位,2000 CFM(56.6 m3 / min)容量的空气处理系统应该足够。

虽然目前的CO2 /干冰颗粒喷嘴在正常的工厂压缩空气压力(100 psi / 6.9 bar或更低)下可以很好地清洁轮胎模具,但对于最顽固的模具结垢是有效的,并确保在所有的微生物清除期间在清洁过程中,经验再次表明,在225 psi(15.5 bar)和275 psi(19 bar)之间的较高压力下爆破将在100%的时间内提供可接受的结果。由于爆破是在隔音室内进行的,因此爆破气压和噪音的增加不会影响工厂环境。增加机器人模具清洁系统的空气压力的可靠且成本有效的方法是安装“增压压缩机”。增压压缩机也可“现货供应” 并且是在当地增加现有工厂气压的最有效方式。适用于CO2 /干冰喷射的增压压缩机将为25至30HP(例如:100psi(6.9bar)入口,250psi(17.2bar)出口,250SCFM(7.08m3 / min))。

具有模具固定装置的工业机器人和转盘位于隔音喷砂室内。空气处理系统在展位的天花板上提取污水。示出了一种架空电动葫芦,用于将模具移入和移出展位,以及进出加热台。加热台位于展位外的安全区域。CO2 /干冰颗粒发生器/爆破器集成系统与展位相邻,喷射软管穿过展位壁到达机器人臂和喷嘴。展位上的入口门是密封的,以减少噪音和流出物逃逸到环境中,并且如果在清洁过程中打开门,则门可以电气互锁以阻止机器人运动和爆破。

可以在该区域中放置简单的桌子或无动力的输送机部分,以便在加热台附近安放脏模具,并且类似地将清洁模具排队以便检查。

总结

干冰清洗技术已经成熟,已经被轮胎工业所接受,成为清洁轮胎硫化模具的成本效益的方法。轮胎制造商自己直接通过启动自己的工程项目,间接地通过向干冰喷射设备供应商施加市场压力来不断改进技术,促进干冰喷射轮胎模具清洁的持续实施和广泛使用。干冰喷射设备供应商通过开发更小,更强大,更安静,更高效的喷嘴和喷涂器来满足轮胎行业的需求。轮胎制造商采用了商业上可用的技术,如工业机器人和远程操纵器,并根据不同情况对模具清洁的要求进行调整,例如频繁更换的售后市场乘客/ LT(轻型卡车)模具和非常大的固定式农用轮胎模具。到目前为止,干冰清洗技术已经证明能够进一步改进并应用开发,因此它将成为并将继续成为未来几年可用的许多替代固化模具清洁技术中的选择。