CN1022550C - 轮胎胎面切割装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种对移动的轮胎胎面坯料进行一次定长同步切割成轮胎胎面的装置，具有一节带动力源的皮带运输机和能沿固定在地面上的导轨位移的切割机。切割机上部设有切刀部件、中部有工作台、下部有压紧装置和轮子。皮带运输机框架前端中部设有切割机返回气缸、运输机框架后端上部设有光电脉冲定长仪。本装置对轮胎胎面一次定长即可满足规范要求的定长精度，切割机在和皮带动输机的同步行进中完成对轮胎胎面坯料的横向切割。

Description

本发明提供了一种在连续生产线上对移动的塑性材料，特别是对移动的轮胎胎面坯料进行一次定长同步切割成轮胎胎面的装置。

目前，国内橡胶厂切割轮胎胎面坯料时，采用一节带动力源、传动机构和控制机构的皮带运输机与固定在地面的切割机组成的轮胎胎面切割装置（见图1）。热压机连续挤出的轮胎胎面坯料由输入皮带运输机输送给切割装置中的皮带运输机，经设置在皮带运输机前端的光电管定长后，控制机构立即使切割装置中的皮带运输机停转，切割机上部的切刀部件动作：固定在刀架上的气缸将切刀沿刀架上的导轨向下推放;切刀电机使切刀旋转;行刀电机使整个切刀部件沿丝杆正方向对轮胎胎面坯料进行横向切割。切割好的轮胎胎面由后续的输出皮带运输机输出。按规范要求：切断后的轮胎胎面应呈矩形;两端的切口平整;轮胎胎面的定长绝对误差应小于±10毫米。由于上述切割装置中的切割机采用了固定在地面的形式，为了保证切割下来的轮胎胎面呈矩形，切割装置中的皮带运输机必须和切割机同步-即对轮胎胎面坯料进行横向切割时，切割装置中的皮带运输机必须停转。但由于热压机是连续生产的，因此输入皮带运输机不能停转，轮胎胎面坯料只好连续输入，结果在输入皮带运输机和切割装置的皮带运输机之间形成轮胎胎面坯料的悬挂贮存现象。由于橡胶轮胎胎面坯料自重大且有弹性，因此悬挂贮存时轮胎胎面坯料被拉长，而轮胎胎面坯料被切割成轮胎胎面后，悬挂应力消失，于是轮胎胎面长度缩短而造成定长负误差。此外切割装置中的皮带运输机瞬时停转时，轮胎胎面坯料因自身的惯性前冲而造成定长正误差。光电 管定长时，如果光线受阻也会造成定长误差。如果只考虑前二项的定长误差，则由悬挂应力造成的负误差要比惯性造成的正误差大得多，因此综合后的定长误差是负误差，即切割下来的轮胎胎面长度要比预定的长度短。虽然可以人为地增加一个胎面长度的修正值，但由于车间温度、轮胎胎面坯料的厚度、皮带运输机的线速度、切割部件的切割速度、轮胎胎面坯料悬挂贮存的时间、轮胎胎面坯料悬挂贮存的数量等因素的规律性很难掌握，因此目前所采用的上述切割装置切割下来的轮胎胎面定长绝对误差在±20毫米左右，达不到规范要求小于±10毫米的标准，只好再进行第二次定长切割，以便使轮胎胎面的定长绝对误差符合规范要求。这种工艺造成了人力、物力、财力和能源上的浪费，据统计，一个年产30万条轮胎的工厂仅仅因定长绝对误差超出规范要求而必须进行第二次定长切割这一项的损失每年达5万元以上。而且由于切割时必须把切割装置中的皮带运输机停转，使整条生产线传动的线速度受到限制，目前生产线的线速度只能达到2.8米/分左右。因此现有的切割装置有轮胎胎面需要进行二次定长切割和整条生产线传动线速度不高的缺点。

本发明的目的就是要提供一种改进的轮胎胎面切割装置。切割轮胎胎面只作一次定长切割，並较大幅度地提高整条生产线传动的线速度。

本发明的任务是以如下方式完成的：轮胎胎面切割装置具有一节带动力源、传动机构的皮带运输机，切割机，所述切割机上部固定具有可使切刀旋转、上提、下放和横向往复移动功能的切刀部件，控制切刀部件动作的行程开关SA₁、SA₂，接触器KM₁、KM₂、KM₃，继电器KA₁和电磁阀YV_1-A、YV_1-B，所述切割机中部固定有切割工作台，传动轮胎胎面的轴辊，传动皮带的轴辊，其特点在于所述切 割机的下部、切割工作台和皮带的下方固定有压紧装置，所述切割机的下端装有轮子，所述轮子置于固定在地面的导轨上，所述皮带运输机框架的前端中部固定有切割机返回气缸，所述切割机返回气缸的活塞杆的一端连接在切割机的同向侧面上，皮带运输机框架后端上部固定有光电脉冲定长仪，与电源相连的控制机构电路由并联的1′、2′、3′、4′、5′、6.′、7′七个支路组成，第1′支路顺序串联有计数器瞬动合接点PC，常开行程开关SA₁，常闭行程开关SA₃，执行切刀停、转指令的接触器KM₁，第1′支路中与接触器KM₁并联有执行切刀部件横向前进指令的接触器KM₂，继电器KA₁，第1′支路中与计数器瞬动合接点PC、常开行程开关SA₁并联有常开继电器触点KA₁，第2′支路顺序串联有常开行程开关SA₂、常闭行程开关SA₁、执行切刀部件横向返回指令的接触器KM₃，第2′支路的常开行程开关SA₂还并联有常开接触器触点KM₃，常闭行程开关SA₁与第1′支路中的常开行程开关SA₁组成双连行程开关，第3′支路顺序串联有常开行程开关SA₃、常闭行程开关SA₄、继电器KA₂第3′支路的常开行程开关SA₃还并联有常开继电器触点KA₂，所述常开行程开关SA₃与第1′支路中的常闭行程开关SA₃组成双连行程开关，第4′支路顺序串联有继电器触点KA₁、执行切刀下降指令的电磁阀YV_1-A，第5′支路顺序串联有常闭继电器触点KA₁、执行切刀上升指令的电磁阀YV_1-B，第6′支路顺序串联有常开继电器触点KA₁、执行压紧板升、降指令的电磁阀YV₂，第7′支路顺 序串联有常开继电器触点KA₂、执行推出返回气缸活塞杆指令的电磁阀YV₃。

本发明轮胎胎面切割装置的压紧装置可以由压紧板、曲柄和气缸所组成，用铰连接在切割机上的曲柄上端和压紧板的下底面铰接，曲柄的下端和气缸的活塞杆的一端铰接。

本发明轮胎胎面切割装置的光电脉冲定长仪可以由跟踪轮和固定在跟踪轮中轴上的光电脉冲发生器和计数器所组成。

本发明由于将原来固定于地面的切割机改成切割机可沿固定在地面的导轨上往返移动的形式，并在切割机下部固定有压紧装置，因此当压紧装置中的压紧板将皮带运输机上面的皮带紧压在切割工作台的下底面时，切割机与皮带结合成一体。当皮带运输机上的皮带经轴辊向前运动时，切割机沿导轨随皮带一起同步前进，切刀随切割机在同步前进中完成对轮胎胎面的横向切割。由于切割装置的皮带运输机具备和输入皮带运输机有相等传动线速度的条件，因此两者之间不会产生轮胎胎面坯料悬挂贮存现象。又由于改用光电脉冲定长仪定长，轮胎胎面的定长绝对误差可以控制在±5毫米以内，低于规范要求轮胎胎面的定长绝对误差小于±10毫米的规定，因此轮胎胎面只要作一次定长切割即可符合规范要求，这在很大程度上减少了人力、物力、财力和能源上的消耗。切割后的轮胎胎面呈矩形，两端切口平整。由于对轮胎胎面的切割与切割装置中的皮带运输机的运行同步进行，实现了连续化生产，整条生产线的传动线速度由原来的2.8米/分提高到4～7米/分，最大的传动线速度可达9米/分，因此本发明的经济效益和社会效益均十分显著。

以下将结合附图对本发明作进一步详细描述。

图1是公知的固定式轮胎胎面切割装置示意图。

图2是本发明轮胎胎面一次定长同步切割装置在切割前的工作状态图。

图3是本发明轮胎胎面一次定长同步切割装置切割完毕后的工作状态图。

图4是本发明切割机上压紧装置的具体结构示意图。

图5是本发明光电脉冲定长仪的构造示意图。

图6是本发明自动控制机构的电路原理图，图左侧标注1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′分别表示7个支路。

参照图2至图5，固定在皮带运输机1框架后端上部的光电脉冲定长仪由跟踪轮17和固定在跟踪轮17中轴上的光电脉冲发生器18和计数器所组成跟踪轮17压在轮胎胎面坯料19上当轮胎胎面坯料向前水平移动时，跟踪轮17在胎面坯料19的带动下作逆时针旋转，同时带动光电脉冲发生器轴旋转。本实施例的跟踪轮外周长为500毫米，光电脉冲发生器的型号为MZ～2型。当跟踪轮逆时针旋转一周时，光电脉冲发生器发出500个脉冲信号，即一个脉冲信号对应的轮胎胎面长度为1毫米。所述的光电脉冲定长仪的理论定长精度为1毫米。为了保证光电脉冲定长仪的定长精度，跟踪轮的外圆周表面加工成齿形以增加跟踪轮与胎面坯料的附着力，避免因跟踪轮和轮胎胎面坯料之间因附着力不够产生滑移而造成定长误差。脉冲信号由计数器计数，当计数器满值时（即达到轮胎胎面的预定长度）会自动发出轮胎胎面切割信号（即计数器瞬动合接点闭合）。计数器累计的计数也可以用显示器显示，便于直观检查和更换轮胎胎面长度规格之用。压紧装置7由压紧板13、曲柄14和气缸15组成，曲柄14中部用铰与切割机身相连，曲柄14 的上端和压紧板13的下底面铰接，曲柄14的下端和气缸15的活塞杆16的一端铰接，气缸15固定在切割机2的下部。压紧装置主要用于将皮带运输机1上的皮带紧压到切割工作台4的下底面，使切割机2能随皮带运输机1同步前进。切割机2的下端装有轮子8，轮子8置于固定在地面的导轨9上，以便切割机2能沿导轨9作往复运动，皮带运输机1的框架前端中部固定有切割机返回气缸10，所述气缸10的活塞杆11的一端和切割机2的同向一侧相连，以便将切割机2沿导轨9推回起始位置。本发明轮胎胎面一次定长同步切割装置各组件之间的相互运动由一控制机构实现自动控制。

参照图2、图3、图6，本发明轮胎胎面一次定长同步切割装置切割前的初始状态是：切割机2位于导轨9左端机械限位装置（图中未绘出）旁，切刀部件3压住双连行程开关SA₁，图6第1′支路中的常开行程开关SA₁闭合，第2′支路中的常闭行程开关SA₁断开。切刀部件3压住行程开关SA₄，第3′支路中的常闭行程开关SA₄断开。切刀部件3未压住行程开关SA₂和双连行程开关SA₃，所以第2′支路中的常开行程开关SA₂断开，第3′支路中的常开行程开关SA₃断开，第1′支路中的常闭行程开关SA₃闭合。由于光电脉冲定长仪的计数器未启动瞬动合接点PC动作：所以第1′支路中的接触器KM₁不通，切刀部件3上的切刀电机不带动切刀旋转;接触器KM₂不通，切刀部件3不执行沿丝杆正方向横向行进的指令;继电器KA₁不通，第4′支路中的常开继电器触点KA₁断开，双向电磁阀中的YV_1-A线圈失电，切刀部件3中的泵未执行切刀下降的指令;第5′支路中的常闭继电器触点KA₁闭合，双向电磁阀中的YV_1-B线圈得电，切刀部件3中的泵执行使切刀上升的指令，但在泵的活塞面和泵的端盖相碰时、切 刀上升至上限;第6′支路中的常开继电器触点KA₁断开，电磁阀YV₂线圈失电，压紧装置7中的压紧板13处于下降放松位置;第2′支路中的常开行程开关SA₂断开，常闭行程开关SA₁断开，接触器KM₃不通，切刀部件3未执行沿丝杆横向返回的指令;第3′支路中常开行程开关SA₃断开，常闭行程开关SA₄断开，继电器KA₂不通，第7′支路中的继电器触点KA₂断开，电磁阀YV₃线圈失电，切割机返回气缸停止执行活塞推出的指令，切割机返回气缸10中的活塞11处于准备退回气缸10的状态。

本发明装置运转的程序是：当光电脉冲定长仪的计数器满值（即计数达到轮胎胎面的预定长度）时，第1′支路中的计数器瞬动合接点PC闭合，接通接触器KM₁，切刀电机带动切刀旋转;接通接触器KM₂，行刀电机带动切刀部件3沿丝杆正方向作横向行走，接通继电器KA₁，第1′、4′、6′支路中的三个常开的继电器触点KA₁闭合，第5′支路中的常闭继电器触点KA₁断开，（由于切刀部件3沿丝杆正方向作横向行走，切刀部件3不再压住双连行程开关SA₁，再兼计数器瞬动合接点PC闭合后随即断开，所以需要在第1′支路中並联一个常开继电器触点KA₁以保证继续接通继电器KA₁），第4′支路中的继电器触点KA₁闭合，双向电磁阀中的YV_1-A线圈得电，切刀部件3执行切刀下降指令;第6′支路中的常开继电器触点KA₁闭合，电磁阀YV₂线圈得电，压紧装置中的压紧板13上升将皮带运输机1的皮带紧压在切割工作台4的下底面，使切割机2离开起始位置沿导轨9随皮带运输机1同步前进，切割机返回气缸10中的活塞杆11同步退回气缸10，切刀部件3在和皮带运输机1同步行进中完成对轮胎胎面坯料的横向切割。

切割完毕后，切刀部件3压住常开行程开关SA₂和双连行程开关SA₃。第1′支路中的常闭行程开关SA₃断开，接触器KM₁不通，切刀停止旋转;接触器KM₂不通，切刀部件3沿丝杆正方向的横向行走停止;继电器KA₁不通，第4′支路中的常开继电器触点KA₁断开，双向电磁阀中的YV_1-A线圈失电，切刀部件3不执行切刀下降指令;第5′支路中的常闭继电器触点KA₁闭合，双向电磁阀中的YV_1-B线圈得电，切刀部件3执行切刀上升指令;第6′支路中的常开继电器触点KA₁断开，电磁阀YV₂线圈失电，压紧装置7中的压紧板13放松下降，切割机2不再随皮带运输机1同步前进。第2′支路中的常开行程开关SA₂闭合，常闭行程开关SA₁闭合，接通接触器KM₃，切刀部件3执行沿丝杆反方向横向返回的指令（切刀部件3横向返回时离开常开行程开关SA₂，常开行程开关SA₂断开，所以需要並联一个常开接触器触点KM₃以保证切刀部件3继续执行沿丝杆反方向横向返回的指令），直到切刀部件3最终压住双连行程开关SA₁和常闭行程开关SA₄为止。第3′支路中双连行程开关中的常开行程开关SA₃闭合，常闭行程开关SA₄闭合，接通继电器KA₂，第7′支路中的常开继电器触点KA₂闭合，电磁阀YV₃线圈得电，切割机返回气缸10执行将活塞杆11推出的指令（切刀部件3沿丝杆横向返回时离开双连行程开关SA₃，常开行程开关SA₃断开，所以需要並联一个常开继电器触点KA₂，以保证继续接通继电器KA₂、常开继电器触点KA₂闭合、电磁阀YV₃线圈继续得电、从而使切割机返回气缸10继续执行推出活塞杆11的指令），推动切割机2沿导轨9向左返回起始位置，切割机2最终受机械限位装置限位而停在起始位置（此时切刀部件3压住常闭行程开关SA₄，所述的开关SA₄断开，继电器 KA₂不通，常开继电器触点KA₂断开，电磁阀YV₃线圈失电，切割机返回气缸10停止执行使活塞杆11推出的指令）。本发明装置又回复到切割前的初始状态。

生产过程中，光电脉冲定长仪12中的计数器可能失灵或者轮胎胎面坯料存在病疵，（计数器对轮胎胎面坯料的质量问题不作出反应），在这种情况下会造成定长误差或质量事故，因此在电路中增加了手动按钮SB₂，操作者可利用手动按钮SB₂将不符合长度要求或胎面坯料中有病疵的那一部份坯料切除（被切除的坯料可及时剔除）。为了应付突发的事故，还设有事故急停按钮SB₁，按住急停按钮SB₁可使整个电路的电源被全部切断，本发明装置停止运转。

Claims (3)

1、一种轮胎面切割装置，具有一节带动力源、传动机构的皮带运输机(1)，切割机(2)，切割机(2)上部固定具有可使切刀旋转、上提、下放和横向往复运动功能的切刀部件(3)，控制切刀部件(3)动作的行程开关SA₁、SA₂，接触器KM₁、KM₂、KM₃，继电器KA₁和电磁阀YV_1-A、YV_1-B，切割机(2)中部固定有切割工作台(4)，传动轮胎胎面的轴辊(5)、传动皮带的轴辊(6)，其特征在于切割机(2)的下部、切割工作台(4)和皮带的下方固定有压紧装置(7)，切割机(2)的下端装有轮子(8)，所述的轮子(8)置于固定在地面的导轨(9)上，皮带运输机(1)框架的前端中部固定有切割机返回气缸(10)，切割机返回气缸(10)的活塞杆(11)的一端连接在切割机(2)的同向侧面上，皮带运输机(1)框架后端上部固定有光电脉冲定长仪(12)，与电源相连的控制机构电路由并联的1′、2′、3′、4′、5′、6′、7′七个支路组成，第1′支路顺序串联有计数器瞬动合接点PC，常开行程开关SA₁，常闭行程开关SA₃，执行切刀停、转指令的接触器KM₁，第1′支路中与接触器KM₁并联有执行切刀部件(3)横向前进指令的接触器KM₂，继电器KA₁，第1′支路中与计数器瞬动合接点PC、常开行程开关SA₁并联有常开继电器触点KA₁，第2′支路顺序串联有常开行程开关SA₂、常闭行程开关SA₁、执行切刀部件(3)横向返回指令的接触器KM₃，第2′支路的常开行程开关SA₂，还并联有常开接触器触点KM₃，常闭行程开关SA₁与第1′支路中的常开行程开关SA₁组成双连行程开关，第3′支路顺序串联有常开行程开关SA₃，常闭行程开关SA₄、继电器KA₂、第3′支路的常开行程开关SA₃还并联有常开继电器触点KA₂，所述常开行程开关SA₃与第1′支路中的常闭行程开关组成双连行程开关，第4′支路顺序串联有继电器触点KA₁、执行切刀下降指令的电磁阀YV_1-A，第5′支路顺序串联有常闭继电器触点KA₁执行切刀上升指令的电磁阀YV_1-B，第6′支路顺序串联有常开继电器触点KA₁，执行压紧板升、降指令的电磁阀YV₂，第7′支路顺序串联有常开继电器触点KA₂、执行推出返回气缸活塞杆指令的电磁阀YV₃。

2、根据权利要求1所述的轮胎胎面切割装置，其特征在于压紧装置（7）由压紧板（13）、曲柄（14）和气缸（15）所组成，用铰连接在切割机上的曲柄（14）的上端和压紧板（13）的下底面铰接，曲柄（14）的下端和气缸（15）的活塞杆（16）的一端铰接。

3、根据权利要求1或2所述的轮胎胎面切割装置，其特征在于光电脉冲定长仪（12）由跟踪轮（17）和固定在跟踪轮（17）中轴上的光电脉冲发生器（18）和计数器所组成。

Images