CN106185417A - 窄冠带缠绕装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种窄冠带缠绕装置，其包括料卷导开、换料接头、导开电机、储料器、安全裁刀、贴合电机、张力传感器、贴合头以及带束鼓，所述料卷导开上的胶料通过换料接头与装置的后续工位连接，胶料先经导开电机输送至储料器，再经贴合电机输送至贴合头并由带束鼓配合贴合。本发明采用自动换料，可以在一定范围内一次性更换料卷，节约时间；还可以通过张力传感器反馈PLC控配重气缸及导开电机、贴合电机、鼓速度进行匹配，进而可以控制胶料的内部张力；另外，配备机械安全裁刀，防止因故障导致材料张力过大造成设备的损坏，及时的机械裁断解决了此安全隐患。

Description

窄冠带缠绕装置
技术领域
本发明涉及涉及轮胎制造领域，尤其是一种窄冠带缠绕装置。
背景技术
我国的橡胶设备制造行业起步比较晚，二十世纪八十年代中期才开始自行设计制造，早年以模仿为主，结构老化，控制方法落后，效率低下，然后现如今，我国已经成为轮胎需求最大国家，从而，在科技进步的同时，生产效率的提高也势在必行。而作为高品质轮胎的重要环节窄冠带的贴合就彰显的尤为重要。
目前，在乘用胎成型机中，下工位及上工位送料贴合，均由伺服电机、气缸分别控制铁盒头的水平、前后运动，即多维的工作方式，导致贴合复杂，运动行程较大，而且大大增加了张力控制的难度，影响轮胎的品质，所以窄冠带贴合装置的研究应运而生。
以常规贴合为例，控制过程为：供料、主气缸伸出、滚压、伺服电机动作、辅助气缸调节至滚压完成、辅助气缸摆动、裁切、主气缸退回等等一系列动作，动作过多，一套动作时间偏多，影响效率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单、便于调整胶料张力且安全性高的窄冠带缠绕装置。
为了解决上述技术问题，本发明包括料卷导开、导开电机、储料器、贴合 电机、张力传感器、贴合头以及带束鼓，所述料卷导开上的胶料先经导开电机输送至储料器，再经贴合电机输送至贴合头并由带束鼓配合贴合；
所述储料器包括竖直板、上储料头、下储料头和配重气缸，所述上储料头和下储料头通过导轨上下对应的滑动安装在竖直板上，所述上储料头和下储料头之间还设有传动机构以实现两者的相向或相背移动，所述配重气缸输出端固接在下储料头上，所述竖直板一侧还设有能够固定胶料的止退装置，所述胶料上下间隔地穿绕在上储料头和下储料头之间，再经止退装置输送至下一工位；
所述张力传感器设置在贴合电机上以用于检测胶料的内部张力并将检测信号反馈至PLC，PLC控制配重气缸推动下储料头以调整上储料头和下储料头之间的距离，同时控制导开电机、贴合电机和带束鼓的转速以实现控制胶料的内部张力。
所述传动机构包括上下对应设置在竖直板上且能够转动的两个带轮以及同步带，所述同步带套装在两个带轮之间且其中一个带轮与一传动电机连接以驱动同步带转动，所述上储料头和下储料头分别固接在同步带的两侧。
本发明还包括设置在储料器和贴合电机之间的安全裁刀，所述安全裁刀包括固定架、对称铰接在固定架两侧的两个摆臂、设置在两个摆臂之间的转动辊、弹簧、设置在固定架上的裁刀、与裁刀配合使用的刀板以及零位传感器；
所述弹簧套装在一固定轴上，所述固定轴一端连接在固定架上，另一端通过连接板与设置在两个摆臂之间的销轴连接，所述固定轴上还螺纹连接有用于调整弹簧弹力的调整螺母；
所述刀板一端固接在一摆臂上，另一端弯折形成有用于与零位传感器配合使用的检测挡板，所述刀板上还形成有能够供裁刀插入的缺口；
所述胶料从裁刀和刀板之间的缝隙穿过后贴合挤压在转动辊上，再经贴合电机输送至贴合头，当胶料达到设定张力值时，摆臂克服弹簧弹力发生摆动，胶料向裁刀方向移动并在刀板配合下胶料被裁断，检测挡板随刀板一起移动并偏离零位传感器的检测范围，零位传感器将信号反馈至PLC以控制整个装置停止贴合，同时止退装置固定住其上的胶料。
所述贴合头包括裁刀机构，所述裁刀机构包括安装架、贴合头裁刀气缸、双列角接触球轴承、连接轴以及蝶形弹簧，所述双列角接触球轴承包括内圈、外圈和滚子，所述连接轴一端与所述内圈固接，另一端穿过安装架的侧板向外伸出且该端端部还形成有凸缘，所述连接轴凸缘和安装架的侧板之间设有所述蝶形弹簧，所述贴合头裁刀气缸的缸体固接在安装架上，该贴合头裁刀气缸的输出端与所述外圈铰接，所述外圈底部还连接有贴合头裁刀，所述贴合头裁刀气缸驱动外圈转动并带动贴合头裁刀转动以实现胶料的裁切。
本发明的有益效果是：本发明的窄冠带缠绕装置无需人员接触危险点(如：裁刀等)均为自动安全运行，通过张力传感器反馈PLC控配重气缸及导开电机、贴合电机、鼓速度进行匹配，进而可以控制胶料的内部张力；对于设备，配备机械安全裁刀，防止因故障导致材料张力过大造成设备的损坏，及时的机械裁断解决了此安全隐患。
附图说明
图1为本发明窄冠带缠绕装置的结构原理图；
图2为本发明中料卷导开的立体结构示意图；
图3为本发明中料卷导开部分结构的主视结构示意图；
图4为本发明中储料器的主视结构示意图；
图5为本发明中安全裁刀的立体结构示意图；
图6为本发明中安全裁刀的局部剖切结构示意图；
图7为本发明中贴合头的裁刀机构的立体结构示意图；
图8为本发明中贴合头的裁刀机构的局部剖切结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
如图1所示，本发明的窄冠带缠绕装置包括料卷导开1、换料接头2、导开电机8、储料器3、安全裁刀4、贴合电机9、张力传感器5、贴合头6以及带束鼓7，所述料卷导开1上的胶料通过换料接头2与装置的后续工位连接，胶料先经导开电机8输送至储料器3，再经贴合电机9输送至贴合头6并由带束鼓7配合贴合。
如图2和图3所示，料卷导开1和换料接头2构成了自动换料装置。
所述料卷导开1包括料卷11、导开机构、下吸板12和料检测装置14，所述料卷11上胶料的料头经导开机构被吸附在下吸板12上，所述下吸板12底部还竖直设有一压紧气缸13，所述料检测装置14设置在料卷11上方以用于检测料卷11是否有料。其中下吸板12采用吹吸气装置将其上端抽成真空以将胶料的料头吸住，在不需要吸附胶料时，还可以通过吹吸气装置吹风使胶料脱离，吹吸气装置可在市场购得，其具体结构不详述。
所述料卷导开1设有多个工位，每个工位分别包括一料卷11、一导开机构、一下吸板12和一料检测装置14。若空间可以，可以无限增加工位。
所述换料接头2包括移动板21以及安装在移动板21上的裁切气缸22和上吸板23，所述移动板21通过滑轨24横向可往复移动地滑动安装在料卷导开1 上部，所述裁切气缸22输出端设有用于切掉胶料料尾的裁切刀片27，所述上吸板23设置在裁切刀片27的一侧以用于吸附切掉料尾后的胶料。其中上吸板23与下吸板12的结构原理相似，上吸板23同样采用吹吸气装置能够将胶料吸附或使胶料脱离。
所述移动板21通过一连接架25与一传送带26连接，且所述传送带26通过一换料电机驱动以实现移动板21的横向往复移动。
所述料检测装置14检测到料卷11上无料后反馈至PLC，PLC控制裁切气缸22动作切掉胶料料尾，并控制上吸板23吸附住切掉料尾后的胶料，同时控制换料电机带动移动板21移动至下一工位使得上吸板23和该工位的下吸板12的位置上下对应，再控制压紧气缸13推动下吸板12使得上、下吸板23、12上的两个胶料粘连在一起(由于胶料表面具有粘性，在上吸板23与下吸板12的挤压下，两个胶料即可粘连在一起)。一个换料接头2配合多个工位使用，可以将上一工位的胶料末端与下一工位的胶料首端粘连在一起，以实现自动切换料卷，实现自动化。
在自动换料装置中，一个换料接头可以配合多个料卷使用，可以在一定范围内一次性更换料卷，且无需停止设备，互不干涉，节约时间，从而提高了生产效率。
如图4所示，所述储料器3包括竖直板31、上储料头32、下储料头33和配重气缸34，所述上储料头32和下储料头33通过导轨35上下对应的滑动安装在竖直板31上，所述上储料头32和下储料头33之间还设有传动机构以实现两者的相向或相背移动，所述配重气缸34输出端固接在下储料头33上，所述竖直板31一侧还设有能够固定胶料的止退装置36，所述胶料上下间隔地穿绕在上 储料头32和下储料头33之间，再经止退装置36输送至下一工位(安全裁刀4)。
所述传动机构包括上下对应设置在竖直板31上且能够转动的两个带轮以及同步带，所述同步带套装在两个带轮之间且其中一个带轮与一传动电机连接以驱动同步带转动，所述上储料头32和下储料头33分别固接在同步带的两侧。所述传动机构还可以是丝杠和丝杠螺母的传动结构，具体如下：所述传动机构包括能够转动地竖直设置在竖直板31上的丝杠，所述上储料头32和下储料头33上分别固接有一丝杠螺母，且两个所述丝杠螺母反扣连接在所述丝杠上。其中本发明的传动机构并不限定于以上两种结构，凡是能够实现上储料头32和下储料头33能够相向或相背移动的传动机构均可。
所述张力传感器5设置在贴合电机9上以用于检测胶料的内部张力并将检测信号反馈至PLC，PLC控制配重气缸34推动下储料头33以调整上储料头32和下储料头33之间的距离，同时控制导开电机8、贴合电机9和带束鼓7的转速以实现控制胶料的内部张力。
如图1所示，所述安全裁刀4设置在储料器3和贴合电机9之间的，如图5和图6所示，所述安全裁刀4包括固定架41、对称铰接在固定架41两侧的两个摆臂42、设置在两个摆臂42之间的转动辊43、弹簧44、设置在固定架41上的裁刀45、与裁刀45配合使用的刀板46以及零位传感器47。
所述弹簧44套装在一固定轴上，所述固定轴一端连接在固定架41上，另一端通过连接板48与设置在两个摆臂42之间的销轴连接，所述固定轴上还螺纹连接有用于调整弹簧44弹力的调整螺母49。其中通过调整螺母49可以调整弹簧44被压紧后的长度，进而实现对弹簧44弹力的调整，这样就可以调整胶料的设定张力值。
所述刀板46一端固接在一摆臂42上，另一端弯折形成有用于与零位传感器47配合使用的检测挡板，所述刀板46上还形成有能够供裁刀45插入的缺口。
所述胶料从裁刀45和刀板46之间的缝隙穿过后贴合挤压在转动辊43上，再经贴合电机9输送至贴合头6，当胶料达到设定张力值时，摆臂42克服弹簧44弹力发生摆动，胶料向裁刀45方向移动并在刀板46配合下胶料被裁断，检测挡板随刀板46一起移动并偏离零位传感器47的检测范围，零位传感器47将信号反馈至PLC以控制整个装置停止贴合，同时止退装置36固定住其上的胶料。安全裁刀的存在保护了料过大拉力使设备损坏的可能性，达到安全可靠的进行贴合。
如图7和图8所示，所述贴合头6包括裁刀机构，所述裁刀机构包括安装架61、贴合头裁刀气缸62、双列角接触球轴承63、连接轴64以及蝶形弹簧65，所述双列角接触球轴承63包括内圈、外圈和滚子，所述连接轴64一端与所述内圈固接，另一端穿过安装架61的侧板向外伸出且该端端部还形成有凸缘，所述连接轴64凸缘和安装架61的侧板之间设有所述蝶形弹簧65，所述贴合头裁刀气缸62的缸体固接在安装架61上，该贴合头裁刀气缸62的输出端与所述外圈铰接，所述外圈底部还连接有贴合头裁刀，所述贴合头裁刀气缸62驱动外圈转动并带动贴合头裁刀转动以实现胶料的裁切。
贴合头6以往的裁刀机构，贴合头裁刀松动，有缝隙，裁料断的不彻底，改进后的贴合头6的裁刀机构采用蝶形弹簧，通过控制弹性，对连接轴64始终有一个轴向的拉紧力，避免贴合头裁刀松动；而且切刀头旋转采用双列角接触球轴承63，间隙小，可受切向力，能够达到良好的裁切效果。
如图1所示，贴合头6相对固定设置在带束鼓7上方，而带束鼓7在机箱 的带动下能够转动外还可以实现其轴向移动，以配合贴合头6完成贴合。这样的结构设计使得贴合头6结构简单控制方便，缩短了控制时间，节约电气反馈损失时间，从而提高了生产效率。
综上所述，本发明的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本发明的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本发明的范围之内。

Claims (4)

1.一种窄冠带缠绕装置，其特征在于：包括料卷导开(1)、导开电机(8)、储料器(3)、贴合电机(9)、张力传感器(5)、贴合头(6)以及带束鼓(7)，所述料卷导开(1)上的胶料先经导开电机(8)输送至储料器(3)，再经贴合电机(9)输送至贴合头(6)并由带束鼓(7)配合贴合；
所述储料器(3)包括竖直板(31)、上储料头(32)、下储料头(33)和配重气缸(34)，所述上储料头(32)和下储料头(33)通过导轨(35)上下对应的滑动安装在竖直板(31)上，所述上储料头(32)和下储料头(33)之间还设有传动机构以实现两者的相向或相背移动，所述配重气缸(34)输出端固接在下储料头(33)上，所述竖直板(31)一侧还设有能够固定胶料的止退装置(36)，所述胶料上下间隔地穿绕在上储料头(32)和下储料头(33)之间，再经止退装置(36)输送至下一工位；
所述张力传感器(5)设置在贴合电机(9)上以用于检测胶料的内部张力并将检测信号反馈至PLC，PLC控制配重气缸(34)推动下储料头(33)以调整上储料头(32)和下储料头(33)之间的距离，同时控制导开电机(8)、贴合电机(9)和带束鼓(7)的转速以实现控制胶料的内部张力。
2.按照权利要求1所述的窄冠带缠绕装置，其特征在于：所述传动机构包括上下对应设置在竖直板(31)上且能够转动的两个带轮以及同步带，所述同步带套装在两个带轮之间且其中一个带轮与一传动电机连接以驱动同步带转动，所述上储料头(32)和下储料头(33)分别固接在同步带的两侧。
3.按照权利要求1所述的窄冠带缠绕装置，其特征在于：还包括设置在储料器(3)和贴合电机(9)之间的安全裁刀(4)，所述安全裁刀(4)包括固定架(41)、对称铰接在固定架(41)两侧的两个摆臂(42)、设置在两个摆臂(42)之间的转动辊(43)、弹簧(44)、设置在固定架(41)上的裁刀(45)、与裁刀(45)配合使用的刀板(46)以及零位传感器(47)；
所述弹簧(44)套装在一固定轴上，所述固定轴一端连接在固定架(41)上，另一端通过连接板(48)与设置在两个摆臂(42)之间的销轴连接，所述固定轴上还螺纹连接有用于调整弹簧(44)弹力的调整螺母(49)；
所述刀板(46)一端固接在一摆臂(42)上，另一端弯折形成有用于与零位传感器(47)配合使用的检测挡板，所述刀板(46)上还形成有能够供裁刀(45)插入的缺口；
所述胶料从裁刀(45)和刀板(46)之间的缝隙穿过后贴合挤压在转动辊(43)上，再经贴合电机(9)输送至贴合头(6)，当胶料达到设定张力值时，摆臂(42)克服弹簧(44)弹力发生摆动，胶料向裁刀(45)方向移动并在刀板(46)配合下胶料被裁断，检测挡板随刀板(46)一起移动并偏离零位传感器(47)的检测范围，零位传感器(47)将信号反馈至PLC以控制整个装置停止贴合，同时止退装置(36)固定住其上的胶料。
4.按照权利要求1所述的窄冠带缠绕装置，其特征在于：所述贴合头(6)包括裁刀机构，所述裁刀机构包括安装架(61)、贴合头裁刀气缸(62)、双列角接触球轴承(63)、连接轴(64)以及蝶形弹簧(65)，所述双列角接触球轴承(63)包括内圈、外圈和滚子，所述连接轴(64)一端与所述内圈固接，另一端穿过安装架(61)的侧板向外伸出且该端端部还形成有凸缘，所述连接轴(64)凸缘和安装架(61)的侧板之间设有所述蝶形弹簧(65)，所述贴合头裁刀气缸(62)的缸体固接在安装架(61)上，该贴合头裁刀气缸(62)的输出端与所述外圈铰接，所述外圈底部还连接有贴合头裁刀，所述贴合头裁刀气缸(62)驱动外圈转动并带动贴合头裁刀转动以实现胶料的裁切。
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