CN104875303B - 自动调模方法及轮胎硫化机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动调模方法，属于轮胎硫化机技术领域，在调模状态下，包括以下步骤：(a)在硫化机的控制单元内设定标准模具高度值H，该标准模具高度值H是硫化机上一个固定高度位置到标准模具的上侧板的距离；(b)更轮胎换模具；(c)测量固定高度位置到更换后的轮胎模具的上侧板的实际高度值H1，并将实际高度值H1传输给控制单元；(d)H1与H比较，控制单元驱动加力油缸带动轮胎模具移动，移动的距离ΔH＝|H‑H1|。本发明更换轮胎模具后能够自动完成模具高度调整，减轻了操作工人的劳动强度，节省了换模操作时间，提高了自动化程度，提高了生产效率，广泛应用于硫化机中轮胎模具的调整。

Description

自动调模方法及轮胎硫化机

技术领域

本发明涉及轮胎硫化机技术领域，尤其涉及一种自动调模方法以及使用该自动调模方法的轮胎硫化机。

背景技术

在轮胎厂，往往是使用一种规格型号的硫化机硫化多种规格的轮胎，而不同规格的轮胎的直径和厚度尺寸有一定的差距，其使用的轮胎模具的外形尺寸也有一定的差距。因此就需要调节硫化机的相关部件的位置来满足轮胎模具外形尺寸的不同而带来的高度差。

目前大多厂家生产的硫化机的加力油缸行程较小，不能满足更换模具时模具高度的变化范围，大多数人采用的调节方法是通过在轮胎模具上侧板处垫加或撤出等高垫板，来控制轮胎模具与硫化机的配合，完成轮胎的硫化。如，该硫化机中使用的轮胎模具高度最大为Y(其他模具的高度尺寸为X，X≤Y，设Y-X＝h)，则需要在模具上增加垫板，垫板的厚度为h。由于垫板为钢板，并且垫板数量较多，人工进行操作，安全性低，工作量大，增加了大量的硫化前期准备工作，这样就会增加轮胎的总体硫化时间，降低了生产效率。

因此，对于开发一种新的自动调模方法以及新的轮胎硫化机，改变传统的工艺形式，不但具有迫切的研究价值，也具有良好的经济效益和工业应用潜力，这正是本发明得以完成的动力所在和基础。

发明内容

为了克服上述所指出的现有技术的缺陷，本发明人对此进行了深入研究，在付出了大量创造性劳动后，从而完成了本发明。

具体而言，本发明所要解决的技术问题是：提供一种自动调模方法，更换轮胎模具后能够自动完成模具高度调整，减轻了操作工人的劳动强度，节省了换模操作时间，提高了自动化程度，提高了生产效率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种自动调模方法，包括以下步骤：(a)在硫化机的控制单元内设定标准模具高度值H，该标准模具高度值H是硫化机上一个固定高度位置到标准模具的上侧板的距离；(b)更轮胎换模具；(c)测量固定高度位置到更换后的轮胎模具的上侧板的实际高度值H1，并将实际高度值H1传输给控制单元；(d)H1与H比较，控制单元驱动加力油缸带动轮胎模具移动，移动的距离ΔH＝|H-H1|。

在本发明的所述自动调模方法中，作为一种优选的技术方案，在步骤(d)中，如果H1＞H，则加力油缸的活塞杆伸出，将轮胎模具往上移动(H1-H)的高度；如果H1＜H，则加力油缸的活塞杆缩回，将轮胎模具往下移动(H-H1)的高度；如果H1＝H，则加力油缸的活塞杆保持不动。

在本发明的所述自动调模方法中，作为一种优选的技术方案，在步骤(a)中，使用测距装置进行高度测量，所述测距装置包括安装于硫化机的机架上的安装座，所述安装座上转动安装有由动力装置驱动的摆杆，所述摆杆上安装有激光测距传感器，所述激光测距传感器连接所述控制单元。

在本发明的所述自动调模方法中，作为一种优选的技术方案，所述激光测距传感器滑动安装于摆杆上，所述激光测距传感器与摆杆之间设有紧固元件。

在本发明的所述自动调模方法中，作为一种优选的技术方案，在步骤(d)中，所述加力油缸的活塞杆上设有一盲孔，所述盲孔位于所述加力油缸的无杆腔一侧，所述位移传感器安装于所述加力油缸的缸体上且伸入所述盲孔中，所述加力油缸的活塞杆上设有一感应环。

在本发明的所述自动调模方法中，作为一种优选的技术方案，所述加力油缸的活塞杆上设有一延伸部，所述延伸部滑动安装于所述加力油缸的缸体端盖上，所述感应环安装于所述延伸部。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：

(1)由于设置了标准模具高度值，减少了换模时测量次数，传统的换模方式，需要测量原模具所处位置的高度值，更换模具后还需要再此测量更换后模具的高度值，然后才能比较，增加了换模时的工艺步骤，延长了换模时间，因此，本发明不仅减少了换模工艺步骤，还减轻了操作工人的劳动强度，提高了安全系数，节省了换模操作时间。

(2)由于加力油缸上设有位移传感器，能够准确测量模具高度的位移改变量，使得模具更换后高度调整更加准确，与传统的加力油缸压力控制或者垫块或者锁环调整方式相比，更加快捷而准确；又由于测距装置和位移传感器均连接控制单元，使得该调整方式形成数字化、智能化调整，从而减轻了操作工人的劳动强度，节省了换模操作时间，提高了自动化程度，同时提高了生产效率。

(3)由于使用了激光测距传感器测量更换模具后的实际高度，并将该数据传输给控制单元，与控制单元内的标准高度模块进行比较，得出调整高度的准确值，既简化了结构，又使得调整准确。

(4)由于加力油缸的活塞杆上设有一延伸部，该延伸部滑动安装于加力油缸的缸体端盖上，延伸部与缸体端盖之间形成密封间隙，避免了液压油进入该密封间隙，感应环安装于延伸部上，减少了液压油流动对感应环和位移传感器的干扰，从而使得感应环与位移传感器的测量灵敏度更高，提高了检测精度和控制准确度。

本发明还解决了另一个技术问题：提供一种轮胎硫化机，更换轮胎模具后能够自动完成模具高度调整，减轻了操作工人的劳动强度，节省了换模操作时间，提高了自动化程度，提高了生产效率。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：提供一种轮胎硫化机，包括上述技术方案中的自动调模方法。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：该硫化机形成了数字化、智能化的模具高度自动调整，从而减轻了操作工人的劳动强度，节省了换模操作时间，提高了自动化程度，提高了生产效率。

附图说明

图1是本发明实施例的原理框图；

图2是本发明实施例的结构示意图；

图3是图2中A向的结构示意图；

图4是本发明实施例中测距装置的放大结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是本发明实施例中加力油缸的放大结构示意图；

其中，在图1至图6中，各个数字标号分别指代如下的具体含义、元件和/或部件。

图中：1、地基，2、底座，3、加力油缸，301、缸体，302、端盖，303、活塞杆，304、感应环，305、盲孔，306、延伸部，307、位移传感器，4、滑轨，5、托板，6、蒸汽室，7、错齿环，8、轮胎模具，9、测距装置，901、安装座，902、动力装置，903、摆杆，904、激光测距传感器，905、弧形槽，906、定位销，10、机架，11、上盖。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。但这些例举性实施方式的用途和目的仅用来例举本发明，并非对本发明的实际保护范围构成任何形式的任何限定，更非将本发明的保护范围局限于此。

实施例一：

如图1至图6共同所示，本发明提供了一种自动调模方法，在调模状态下，包括以下步骤：(a)在硫化机的控制单元内设定标准模具高度值H，该标准模具高度值H是硫化机上一个固定高度位置到标准模具的上侧板的距离；(b)更轮胎换模具；(c)测量固定高度位置到更换后的轮胎模具的上侧板的实际高度值H1，并将实际高度值H1传输给控制单元；(d)H1与H比较，控制单元驱动加力油缸带动轮胎模具移动，移动的距离ΔH＝|H-H1|，在此|H-H1|是H与H1高度值差值的绝对值，如果H1＞H，则加力油缸的活塞杆伸出，将轮胎模具往上移动(H1-H)的高度；如果H1＜H，则加力油缸的活塞杆缩回，将轮胎模具往下移动(H-H1)的高度；如果H1＝H，则加力油缸的活塞杆保持不动。

作为实施该工艺方法的具体结构，测距装置9用于测量固定高度位置到更换后的轮胎模具的上侧板的实际高度值，加力油缸3用于在调模状态下改变模具高度和在硫化状态下施加合模力，加力油缸3上设有测量模具高度位移改变量的位移传感器307，测距装置9和位移传感器307均连接控制单元，该控制单元优选为可编程控制器(俗称PLC)，当然使用其他单片机或者电脑也可以实现，控制单元设置有标准高度模块，该标准高度模块的数据来自标准模具高度的测量值，具体的说，就是更换一副标准高度的模具，安装后用测距装置9测得的高度值，记录在标准高度模块中设定为标准值，作为参照，再更换模具后用测距装置9测得的实际值与该标准值进行比较，得出需要调整的高度数据，然后使用加力油缸3调整，从而实现了数字化、智能化的调整模式。

测距装置9的种类有很多，但是都比较复杂，使用起来非常不方便，在此，发明人经过深入研究和试验，使用以下技术方案。测距装置9包括安装于硫化机的机架10上的安装座901，硫化机的上盖11不论是平移式还是翻转式，该安装座901都使用紧固件固定安装在机架10上的合适位置，安装座901上转动安装有由动力装置902驱动的摆杆903，动力装置902可以选择使用伺服电机，也可以使用电动机带动的分度盘结构，还可以选择液压或气动机构，摆杆903上安装有激光测距传感器904，激光测距传感器904为标准件，市场上可以购买使用，在此不再赘述。激光测距传感器904连接控制单元，将测量结果传输给控制单元。

因为轮胎模具8安装后，以两机架10的位置为基准，在轮胎模具8的45度位置上，轮胎模具8的表面最为平整，没有凹凸和安装孔，因此适合激光测距传感器904测量，该位置对应摆杆903的摆动角度为75度。为了实现摆杆903的精确定位，安装座901上设有用于限定摆杆903的摆动角度的定位销906，该定位销906的位置也不是一直不变的，通常在安装座901上围绕摆杆903的回转中心设置有一弧形槽905，定位销906通过紧固件约束安装在该弧形槽905内，可以调整定位销906的位置，当然，在此使用电气控制摆杆903的摆动角度也可以，而不使用定位销906也能实现。当轮胎模具8的规格发生变化时，测量位置有可能会发生变化，为了适应测量位置的变化，激光测距传感器904滑动安装于摆杆903上，激光测距传感器904与摆杆903之间设有紧固元件，摆杆903优选为直线导轨，激光测距传感器904安装在滑块上，可以通过调整激光测距传感器904在摆杆903上的位置找到适合激光测距传感器904测量的测量位置，以保证测量结果的准确性。

实施例二：

如图1至图6共同所示，本发明提供了一种自动调模方法，与实施例一基本相同，其区别在于，加力油缸3的活塞杆303上设有一盲孔305，盲孔305位于加力油缸3的无杆腔一侧，位移传感器307安装于加力油缸3的缸体301上且伸入盲孔305中，加力油缸3的活塞杆303上设有一感应环304，感应环304与位移传感器307相适配，使得位移传感器307能够准确感知活塞杆303的位置。为了提高位移传感器307的测量精度，防止液压油的流动带来的干扰，加力油缸3的活塞杆303上设有一延伸部306，延伸部306滑动安装于加力油缸3的缸体301的端盖302上，延伸部306与缸体301的端盖302之间设有密封间隙，避免有流动的液压油进入密封间隙，感应环304安装于延伸部306。

实施例三：

如图1至图6共同所示，本发明还提供了一种轮胎硫化机，该硫化机使用了上述实施例一或实施例二中的自动调模方法。

以上盖平移式硫化机为例，介绍该自动调模装置的工作原理：

该轮胎硫化机的主要构成为：安装在地基1上的底座2，在地基1上位于底座2的两侧设有滑轨4，滑轨4上滑动安装有由液压缸驱动的机架10，机架10通常为龙门结构且平行移动于滑轨4上，机架10上设有由升降机构驱动的上盖11，该升降机构通常使用液压缸，底座2的上方设有蒸汽室6，蒸汽室6内滑动安装有托板5，托板5的周边设有若干加力油缸3，加力油缸3的缸体301安装在底座2上，加力油缸3的活塞杆303安装在托板5上，托板5上安装有轮胎模具8，通过加力油缸3驱动托板5上升及下降，进行调整轮胎模具8的高度和施加合模力，为了提高上盖11与底座2之间的结合强度，合模时使用了错齿环7结构固定上盖11。为了便于计算，控制单元内的标准高度模块标记的标准模具高度为H。

需要更换轮胎模具8时，打开错齿环7，移开上盖11，将蒸汽室6内的模具吊出，更换新的轮胎模具8，固定好之后将控制单元设定在调模状态，动力装置902带动摆杆903摆动至轮胎模具8上方，更换后的模具上侧板到激光测距传感器904的高度为H1，启动液压站电机(根据需要也可以自动启动)，如果H1＜H(更换后的模具高度增大)，加力油缸3会自动下降，由加力油缸3内置位移传感器307可以测量加力油缸3的位移和实时位置，当加力油缸3下降位移H-H1后，加力油缸3停止下降，此时加力油缸3位置是硫化时初始加压位置；如果H1＞H(更换后的模具高度减小)，加力油缸3会自动上升，当加力油缸3上升位移H1-H后，加力油缸3上升停止，此时加力油缸3的位置是硫化时的初始加压位置。换模结束后，再依靠动力装置902驱动将激光测距传感器904摆出蒸汽室6，把控制单元切换到正常工作模式。

本发明加力油缸3上升、下降都在加力油缸3有效行程范围内进行，加力油缸3内置位移传感器307，通过PLC可以实时测量加力油缸3的位置。模具更换以后，根据H1的高度，PLC控制器会自动计算加力油缸3初始加压位置，从而控制加力油缸3上升、下降，实现了数字化、智能化操作，降低了操作工人的劳动强度，提高了调模的准确性，减少了调模时间，同时也相应提高了轮胎的生产效率。

应当理解，这些实施例的用途仅用于说明本发明而非意欲限制本发明的保护范围。此外，也应理解，在阅读了本发明的技术内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动、修改和/或变型，所有的这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的保护范围之内。

Claims (5)

1.自动调模方法，其特征在于，包括以下步骤：(a)在硫化机的控制单元内设定标准模具高度值H，该标准模具高度值H是硫化机上一个固定高度位置到标准模具的上侧板的距离；(b)更换轮胎模具；(c)测量固定高度位置到更换后的轮胎模具的上侧板的实际高度值H1，并将实际高度值H1传输给控制单元；(d)H1与H比较，控制单元驱动加力油缸带动轮胎模具移动，如果H1>H，则加力油缸的活塞杆伸出，将轮胎模具往上移动(H1-H)的高度；如果H1<H，则加力油缸的活塞杆缩回，将轮胎模具往下移动(H-H1)的高度；如果H1＝H，则加力油缸的活塞杆保持不动移动的距离ΔH＝|H-H1|；在步骤(a)中，使用测距装置进行高度测量，所述测距装置包括安装于硫化机的机架上的安装座，所述安装座上转动安装有由动力装置驱动的摆杆，所述摆杆上安装有激光测距传感器，所述激光测距传感器连接所述控制单元。

2.如权利要求1所述的自动调模方法，其特征在于：所述激光测距传感器滑动安装于摆杆上，所述激光测距传感器与摆杆之间设有紧固元件。

3.如权利要求1所述的自动调模方法，其特征在于：在步骤(d)中，所述加力油缸的活塞杆上设有一盲孔，所述盲孔位于所述加力油缸的无杆腔一侧，所述加力油缸的缸体上且伸入所述盲孔中安装有位移传感器，所述加力油缸的活塞杆上设有一感应环。

4.如权利要求3所述的自动调模方法，其特征在于：所述加力油缸的活塞杆上设有一延伸部，所述延伸部滑动安装于所述加力油缸的缸体端盖上，所述感应环安装于所述延伸部。

5.轮胎硫化机，其特征在于：包括权利要求1至4任一项权利要求所述的自动调模方法。

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