CN103434163A - 一种胎体组件传递装置 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种胎体组件传递装置，包括机架及其上设置的用于传递胎体组件的胎体中心环、用于传递左、右胎圈的左胎圈传递环和右胎圈传递环，以及用于实施胎侧扩充的胎侧扩充环。通过长方体框架结构的机架、带有吸附夹持装置的胎圈传递环、以及同步带驱动齿轮和齿轮齿条啮合的结构，减小了装置体积，保证了传递的同步性、精度和稳定性。

Description

一种胎体组件传递装置

技术领域

本发明涉及一种应用于轮胎制造的胎体组件传递装置，属于橡胶机械制造领域。

背景技术

在橡胶轮胎的制造过程中，轮胎的均匀性是影响机动车安全使用和性能稳定的主要技术参数。现有轮胎成型工艺，胎圈和胎体的拾取、夹持、传递对于成型轮胎的质量有着至关重要的影响。在轮胎成型加工过程中，往往会出现胎圈平面度和垂直度的偏差，以及胎体传递的偏移，从而直接影响到轮胎的均匀性。

中国专利201120505567.6公开了一种胎体组件传递装置，该传递装置包括通过底部或顶部的滑行轨道往复运动的胎体中心环、左胎圈环、右胎圈环和胎侧扩充环。在工作过程中，四个环体通常会作为一个整体沿滑行轨道同时移动到胎体鼓，左胎圈环、右胎圈环将各自携带的左、右胎圈释放到已经在胎体鼓上完成贴合的圆筒状胎体组件上，接取胎体组件，然后继续沿滑行轨道移动到成型鼓处，将胎体组件传递给成型鼓。四个环体既要实现各自的夹持功能，又要沿滑行轨道移动来实现进出工位，多种功能需要造成了此种结构的胎体组件传递装置体积过于庞大。

该专利文件中还公开了胎体中心环的具体结构：胎体中心环具有一环体、设置在环体上的驱动装置和数组胎体移取装置；驱动装置与数组胎体移取装置之间设置转盘轴承，转盘轴承的内圈设置周向分布的驱动齿；驱动装置包括轴设于环体上的主动齿轮、以及驱动主动齿轮轴向旋转的旋转气缸，主动齿轮啮合连接于驱动齿；胎体移取装置包括连接于环体上的滑架和一组从动齿轮，在滑架末端安装胎体移取爪，滑架上有径向齿条，从动齿轮啮合连接于驱动齿和齿条，胎体移取爪内端面上设置有吸附胎体件的磁块；旋转气缸驱动主动齿轮轴向旋转，通过主动齿轮于驱动齿之间的啮合，带动转盘轴承在环体内径进行轴向旋转，驱动齿和从动齿轮旋转，带动齿条径向运动，从而带动胎体移取爪沿环体径向往复运动，以实现胎体件的定位、夹持和移取。

该专利文件中还公开了胎圈环、胎侧扩充环均采用与胎体中心环相同的转盘轴承结构，将驱动力传递转化为沿径向推动移取执行机构的推力；胎圈环具有一胎圈环体，设置在胎圈环体上的驱动装置和数组胎圈移取装置；胎侧扩充环具有一胎侧环体，设置在胎侧环体上的驱动装置和数组胎侧扩充装置。

上述结构通过转盘轴承结构，将驱动力传递并转化为径向力。此种结构由于长期高频率的摆转运动和直线运动，运动结合部位极易造成磨损缺陷，从而影响到胎体组件的夹持和传递精度，进而对轮胎的性能产生影响。

发明内容

本发明所述的胎体组件传递装置，胎体中心环、左胎圈传递环、右胎圈传递环、胎侧扩充环设置在一机架上，该机架为长方体框架结构，通过机架的移动实现胎体组件传递装置整体进出工位，减小该装置的整体体积。

本发明的另一目的是通过同步带驱动齿轮以及齿轮齿条的啮合将驱动力转化为径向力，解实现传递的同步性，减小了各环节的运动磨损对轮胎成型质量的不利影响。

本发明的又一目的是胎圈传递环上设置有吸附瓦块和夹持爪，即采用吸附为主、夹持为辅的结构，提高了传递的精度和稳定性。

为实现上述目的，所述的胎体组件传递装置采用以下技术方案：

包括机架，机架上设置有用于传递胎体组件的胎体中心环、用于传递左、右胎圈的左胎圈传递环和右胎圈传递环，以及用于实施胎侧扩充的胎侧扩充环，与现有技术的区别在于：

所述机架为长方体框架结构，其顶部或底部设置有滑行轨道，左胎圈传递环、右胎圈传递环、胎侧扩充环通过滑行轨道与机架滑动连接。

如上述基本方案，区别于现有技术，设置长方体框架结构的机架，通过驱动机架移动来实现该装置整体进出各工作工位，而且机架可以根据需要吊设在上方横梁上，实现沿上方轨道的移动，或者安装在地面上，实现沿下方轨道的移动。当轮胎规格发生变化需要调节左、右胎圈之间的距离时，或者胎侧扩充环进入胎体组件内部实施胎侧扩充时，可以通过左胎圈传递环、右胎圈传递环、胎侧扩充环沿机架顶部或底部的滑行轨道移动来实现。

该胎体组件传递装置的胎体中心环具有同机架底部相连接的底座，底座上设置有用于支撑圆筒状胎体组件的2组弧形胎体瓦块，其内表面处于同一圆柱面上，在驱动装置的作用下沿径向运动。

上述驱动装置优选同胎体瓦块相连接的锁紧气缸。

胎体瓦块的表面与圆筒状胎体组件的外表面相对应，当传送胎体组件时，锁紧气缸的气缸杆伸出，胎体瓦块沿径向朝着胎体中心线的方向运动，将胎体组件的外表面抱住。当胎体组件传送到位时，锁紧气缸的气缸杆缩回，胎体瓦块释放胎体组件。

该胎体组件传递装置的左胎圈传递环、右胎圈传递环均包括架体，架体上设置若干个沿圆周分布的吸附夹持装置、以及驱动吸附夹持装置沿径向运动的吸附驱动装置，所述吸附夹持装置包括具有磁性材料且能吸附胎圈的吸附瓦块、对所吸附的胎圈进行夹持的夹持爪、以及驱动夹持爪实现夹持作用的夹持驱动装置。

所述的吸附驱动装置优选以下结构：包括设置在架体上的气缸、以及若干个被动齿轮、齿条、齿条导轨，被动齿轮同齿条啮合，齿条通过齿条滑轨实现与架体的滑动连接；气缸的输出端连接一同被动齿轮啮合的同步带，每个吸附夹持装置连接一齿条。所述夹持驱动装置为设置在吸附夹持装置上且同夹持爪向连接的夹持驱动气缸。

基于上述结构，同步带与被动齿轮相啮合，气缸驱动同步带运动使带动被动齿轮转动，进而带动齿条沿径向设置的齿条滑轨滑动，因而带动与其相连接的吸附夹持装置实现径向运动。当吸附夹持装置沿朝着胎体中心线的方向运动时，吸附瓦块将含有钢丝的胎圈吸附住，同时锁紧气缸驱动夹持爪将胎圈夹持住。

该胎体组件传递装置的胎侧扩充环包括框体，框体上设置若干个沿圆周分布的L型扩充爪、以及驱动扩充爪沿径向运动的扩充驱动装置。

所述的扩充驱动装置优选以下结构：包括设置在框体上的气缸、以及若干个被动齿轮、齿条、齿条滑轨，被动齿轮同齿条啮合，齿条通过齿条滑轨实现与框体的滑动连接；气缸的输出端连接一同被动齿轮啮合的同步带，每个扩充爪连接一齿条。

L型扩充爪径向运动的驱动方式同上述胎圈传递环中吸附夹持装置相同。

为了调节左胎圈传递环、右胎圈传递环之间的距离，所述的左胎圈传递环、右胎圈传递环之间贯穿设置有滚珠丝杠，滚珠丝杠上设置有方向相反的左螺纹、右螺纹，分别同左胎圈传递环、右胎圈传递环相配合，在驱动系统的作用下使左胎圈传递环、右胎圈传递环沿滑行轨道做相对或相向运动。

为了使胎侧扩充环进入胎体组件内部，即实现胎侧扩充环朝向右胎圈传递环的运动，所述胎侧扩充环上设置有胎侧扩充气缸，该气缸活塞杆贯穿胎侧扩充环和右胎圈传递环，气缸活塞杆的自由端同右胎圈传递环固定连接。当气缸活塞杆伸出时，胎侧扩充环沿机架顶部或底部的滑行轨道朝向远离右胎圈传递环的方向移动，当气缸活塞杆收缩时，胎侧扩充环朝向靠近右胎圈传递环的方向移动，从而将L型扩充爪伸入筒状胎体组件的内部，将胎体组件圆筒口撑开，以便将胎体组件套在成型鼓的外圆周上。

综上内容，本发明所述的胎体组件传递装置具有以下优点和有益效果：

1、具有长方体框架结构，减小了胎体组件传递装置的体积，运动更加灵活，可根据需要安装在成型机的上部横梁或地面轨道上。

2、左胎圈传递环、右胎圈传递环对胎圈的夹持作用通过磁性吸附为主、机械夹持为辅的机构来实现，防止胎体组件发生滑移、变形，提高成型轮胎质量。

3、胎体中心环采用两组胎体瓦块环形支撑，结构简单，防止胎体塌陷。

4、左胎圈传递环、右胎圈传递环以及胎侧扩充环的径向运动采用同步带驱动齿轮以及齿轮齿条的啮合将驱动力转化为径向力，确保了传递的同步性，减小了各环节的运动磨损对轮胎成型质量的不利影响。

附图说明

图1为胎体组件传递装置的整体结构示意图

图2为左/右胎圈传递环的结构示意图

图3为左/右胎圈传递环中吸附夹持装置的结构示意图

图4为左/右胎圈传递环的后视图

图5为胎体中心环结构示意图

图6为胎侧扩充环结构示意图

图7为胎侧扩充环的后视图

图8为左/右胎圈传递环、胎侧扩充环之间的连接结构示意图

如图1-8所示，1-机架，11-滑行轨道，12-底部横梁，13-顶部吊环；

2-胎体中心环，21-底座，22-胎体瓦块，23-锁紧气缸；

31-左胎圈传递环，32-右胎圈传递环，33-吸附夹持装置，331-吸附瓦块，332-夹持爪，333-夹持驱动气缸，334-枢接轴；341-气缸，342-被动齿轮，343-齿条，344-齿条滑轨，345-同步带，346-涨紧轮，35-架体；

4-胎侧扩充环，41-框体，42-扩充爪；

5-滚珠丝杠，51-左螺纹，52-右螺纹，53-同步带轮，54-传动带；

6-导向杆，7-胎侧扩充气缸。

具体实施方式

如图1所示，所述的胎体组件传递装置包括有具有长方体框架结构的机架1，其内部从左到右依次设置有左胎圈传递环31、胎体中心环2、右胎圈传递环32、以及胎侧扩充环4，胎体中心环2固定设置在机架1的底部横梁12上，左胎圈传递环31、右胎圈传递环32、胎侧扩充环4通过机架1顶部的滑行轨道11与机架1滑动连接。机架1上设置有若干个顶部吊环13，用于将胎体组件传递装置连接在成型机的上部横梁上，使其在上部横梁上滑动，实现胎体组件传递装置进出各工位。机架1沿成型机上部横梁的滑动可采用驱动系统驱动滚珠丝杠、同步带或伺服电机驱动齿轮齿条运动的方式。

如图2至图4所示，左胎圈传递环31、右胎圈传递环32的结构相同，均包括架体35，架体上设置有4个沿圆周分布的吸附夹持装置33。每个吸附夹持装置33均包括吸附瓦块331、夹持爪332、以及夹持驱动气缸333。吸附瓦块331中包含磁性材料，能将包含钢丝的胎圈吸附住，吸附瓦块331成弧形，位于同一圆周面上。夹持驱动气缸333的气缸杆同夹持爪332相连接，当气缸杆做伸缩运动时，驱动夹持爪332绕枢接轴334上下摆动，完成对吸附瓦块332所吸附的胎圈的辅助夹持作用。吸附夹持装置33的数量可以根据所传递的胎体组件的规格以及加工制造成本来综合考虑，不仅局限于4个。

架体35上设置有气缸341、以及若干个被动齿轮342、齿条343、齿条滑轨344，气缸341输出端连接同步带345，同步带345同被动齿轮342啮合，通过同步带345将气缸341的伸缩运动转化为被动齿轮342的旋转运动。被动齿轮342同齿条343啮合，齿条343同吸附夹持装置33相连接，齿条343在被动齿轮342的驱动下带动吸附夹持装置343沿齿条滑轨344做径向伸缩运动，从而实现对左、右胎圈的夹持吸附和释放。此外，如图4所示，为确保同步带具有一定的张力，架体35上还设置有若干个涨紧轮346。

在实际操作中，左、右胎圈预先放置在左胎圈传递环31、右胎圈传递环32中，当机架1进入贴合鼓工位时，将左、右胎圈释放到胎体组件上，然后整个胎体组件传递装置通过机架1沿成型机上部横梁的滑动将胎体组件从贴合鼓上移走，尔后传递到成型鼓工位。在上述过程中，左胎圈传递环31、右胎圈传递环32通过吸附瓦块331的吸附作用以及夹持爪332的辅助夹持作用，将左、右胎圈固定在其上。

如图5所示，胎体中心环2具有具有底座21，安装在机架1的底部横梁21上，底座21上设置有两个弧形瓦块22，其弧形表面位于同一圆柱面上。每个弧形瓦块22连接一个锁紧气缸23，当锁紧气缸23的气缸杆伸出时，弧形瓦块23沿径向朝着胎体组件中心的方向运动，将圆筒状的胎体组件抱住；当锁紧气缸23的气缸收缩时，弧形瓦块23释放胎体组件。

如图6-7所示，胎侧扩充环4具有框体41，框体41上沿圆周方向设置有4个截面为L型的L型扩充爪42。框体41上设置有气缸341、以及若干个被动齿轮342、齿条343、齿条滑轨344，气缸341输出端连接同步带345，同步带345同被动齿轮342啮合，通过同步带345将气缸341的伸缩运动转化为被动齿轮342的旋转运动。被动齿轮342同齿条343啮合，齿条343同L型扩充爪42相连接，齿条343在被动齿轮342的驱动下带动L型扩充爪42沿齿条滑轨344做径向伸缩运动。此外，如图4所示，为确保同步带具有一定的张力，架体35上还设置有若干个涨紧轮346。L型扩充爪42的数量可以根据所传递的胎体组件的规格以及加工制造成本来综合考虑，不仅局限于4个

如图8所示，左胎圈传递环31、右胎圈传递环32的上部贯穿有滚珠丝杠5，其上具有螺纹方向相反的左螺纹51、右螺纹52，分别同左胎圈传递环31、右胎圈传递环32相连接。滚珠丝杠5上还固设有同步带轮53，其表面环绕设置的传动带54与一伺服驱动电机的输出端相连接，在电机的驱动作用下带动滚珠丝杠5旋转，从而通过螺纹传动实现左胎圈传递环31、右胎圈传递环32沿机架1顶部的滑行轨道11在滚珠丝杠上移动。通过控制电机的转向来控制左胎圈传递环31、右胎圈传递环32之间的相向或相对运动，从而调节二者之间的距离，以适应与不同规格的轮胎制造。

左胎圈传递环31、胎体中心环2、右胎圈传递环32的下部还贯穿有导向杆6，在左胎圈传递环31、右胎圈传递环32在滚珠丝杠5上做相向或相对运动时提供导向作用，防止发生倾斜，使二者的运动更加顺畅。

胎侧扩充环4的上部设置有两个扩充气缸7，其气缸杆的端部同右胎圈传递环32固定连接。当气缸杆做伸缩运动时，会带动胎侧扩充环4沿机架1顶部的滑行轨道11相对于右胎圈传递环32做靠近或远离运动。

所述胎体组件传递装置的工作过程如下：机架1进入贴合鼓工位接取胎体组件，同时释放左、右胎圈到胎体组件。然后胎体中心环2的胎体瓦块22做径向运动将胎体组件外圆周抱住，此时L型扩充爪42在驱动装置作用下做径向收缩运动，使其所在的圆周半径小于筒状胎体组件的内径。扩充气缸7做收缩运动，带动胎侧扩充4沿机架1顶部的滑行轨道11相对于右胎圈传递环32做靠近运动，从而使L型扩充爪42的爪部深入到胎体组件内部，然后L型扩充爪42在驱动装置作用下做径向扩张运动，将胎体组件的边缘扩张。在胎体瓦块22的抱紧作用、胎圈传递环31/32的夹持吸附作用、以及L型扩充爪42将胎体组件圆筒口撑开的共同作用下，将胎体组件送入成型鼓工位时并使其套设在成型鼓的外圆周上。胎体组件完全放置到成型鼓上之后，L型扩充爪42做径向收缩运动，随后扩充气缸7做伸出运动，使胎侧扩充环4远离右胎圈传递环32。最后L型扩充爪42做径向扩张运动，胎体瓦块22朝远离胎体组件中心的方向运动，吸附瓦块331径向扩张同时夹持爪332松开左、右胎圈，在机架1的作用下整个胎体组件传递装置离开成型鼓。

Claims (10)

1.一种胎体组件传递装置，包括机架(1)，机架(1)上设置有用于传递胎体组件的胎体中心环(2)、用于传递左、右胎圈的左胎圈传递环(31)和右胎圈传递环(32)，以及用于实施胎侧扩充的胎侧扩充环(4)，其特征在于：所述机架(1)为长方体框架结构，其顶部或底部设置有滑行轨道(11)，左胎圈传递环(31)、右胎圈传递环(32)、胎侧扩充环(4)通过滑行轨道(11)与机架(1)滑动连接。

2. 根据权利要求1所述的胎体组件传递装置，所述的胎体中心环(2)具有同机架(1)底部相连接的底座(21)，底座(21)上设置有用于支撑圆筒状胎体组件的2组弧形胎体瓦块(22)，其内表面处于同一圆柱面上，在驱动装置的作用下沿径向运动。

3.根据权利要求2所述的胎体组件传递装置，所述驱动装置为同胎体瓦块(22)相连接的锁紧气缸(23)。

4.根据权利要求1所述的胎体组件传递装置，所述的左胎圈传递环(31)、右胎圈传递环(32)均包括架体(35)，架体(35)上设置若干个沿圆周分布的吸附夹持装置(33)、以及驱动吸附夹持装置(33)沿径向运动的吸附驱动装置(34)，所述吸附夹持装置(33)包括具有磁性材料且能吸附胎圈的吸附瓦块(331)、对所吸附的胎圈进行夹持的夹持爪(332)、以及驱动夹持爪(332)实现夹持作用的夹持驱动装置。

5.根据权利要求4所述的胎体组件传递装置，所述的吸附驱动装置(34)包括设置在架体(35)上的气缸(341)、以及若干个被动齿轮(342)、齿条(343)、齿条滑轨(344)，被动齿轮(342)同齿条(343)啮合，齿条(343)通过齿条滑轨(344)实现与架体(35)的滑动连接；气缸(341)的输出端连接一同被动齿轮啮合(342)的同步带(345)，每个吸附夹持装置(33)连接一齿条(343)。

6.根据权利要求4所述的胎体组件传递装置，所述的夹持驱动装置为设置在吸附夹持装置(33)上且同夹持爪(332)相连接的夹持驱动气缸(333)。

7.根据权利要求1所述的胎体组件传递装置，所述的胎侧扩充环(4)包括框体(41)，框体(41)上设置若干个沿圆周分布的L型扩充爪(42)、以及驱动扩充爪(42)沿径向运动的扩充驱动装置(43)。

8.按照权利要求7所述的胎体组件传递装置，所述的扩充驱动装置(43)包括设置在框体(41)上的气缸(341)、以及若干个被动齿轮(342)、齿条(343)、齿条滑轨(344)，被动齿轮(342)同齿条(343)啮合，齿条(343)通过齿条滑轨(344)实现与框体(41)的滑动连接；气缸(341)的输出端连接一同被动齿轮(342)啮合的同步带(345)，每个扩充爪(42)连接一齿条(343)。

9.按照权利要求1所述的胎体组件传递装置，所述的左胎圈传递环(31)、右胎圈传递环(32)之间贯穿设置有滚珠丝杠(5)，滚珠丝杠(5)上设置有方向相反的左螺纹(51)、右螺纹(52)，分别同左胎圈传递环(31)、右胎圈传递环(32)相配合，在驱动装置的作用下使左胎圈传递环(31)、右胎圈传递环(32)沿滑行轨道(11)做相对或相向运动。

10.按照权利要求1所述的胎体组件传递装置，所述胎侧扩充环(4)上设置有胎侧扩充气缸(7)，气缸活塞杆贯穿胎侧扩充环(4)和右胎圈传递环(32)，气缸活塞杆的自由端同右胎圈传递环(32)固定连接。

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