CN108326928A - 一种自动胎坯切割机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动胎坯切割机，与输送装置配合使用，以提高轮胎胎坯的切割效率、切割精度和产品质量，包括切割执行装置、行程控制模块和随行同步装置；切割执行装置设置在随行同步装置上，切割执行装置相对于随行同步装置进行往复切割运动；随行同步装置与胎坯输送装置平行设置，并可与胎坯输送装置的输送速度保持一致；上述切割机设置在挤出工序后，具有自动跟随功能，切割精度高、生产效率高；预变形凸缘使轮胎胎坯的横截面由圆形变为椭圆形，且在上述横截面上产生一个拉力效应，使胎坯切面在切割时更容易分离，降低切割头与胎坯切面的接触时间和接触面积，避免出现黏刀现象，提高产品的切割质量；上述切割机结构简单，使用和维护成本低。

Description

一种自动胎坯切割机

技术领域

本发明涉及轮胎生产技术领域，具体涉及一种自动胎坯切割机。

背景技术

胎坯生产是轮胎生产中的关键步骤，轮胎的胎坯在挤出工序后需要进行快速、精准的切割作业，以获得长度相等的胎坯。传统的胎坯切割方法大多采用人工作业的方式进行，作业效率低、精度差、无法对胎坯质量进行监控，工人劳动强度大，无法满足批量的生产需要，增加了生产成本。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种自动胎坯切割机，设置在挤出工序后，具有自动跟随功能，与胎坯输送装置配合使用，其切割精度高、生产效率高；上述装置结构简单，使用和维护成本低，减轻工人劳动强度、提高产品质量，降低生产成本。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种自动胎坯切割机，与输送装置配合使用，以提高轮胎胎坯的切割效率、切割精度和产品质量，包括切割执行装置、行程控制模块和随行同步装置；所述切割执行装置设置在随行同步装置上，所述切割执行装置的切割部件相对于随行同步装置进行往复切割运动；所述随行同步装置与胎坯输送装置平行设置，并可与胎坯输送装置的输送速度保持一致；

随行同步装置具有跟随功能，可以沿胎坯输送装置往复运动，具体为与轮胎胎坯的输送方向平行运动，以保证切割执行装置的切割头在切割轮胎胎坯时胎坯保持不变形；同时，可以消除切割时轮胎胎坯在切割刀面上的堆积或挤压现象，提高轮胎胎坯切割面的表面质量和尺寸精度。

所述行程控制模块包括控制器组件、设置在随行同步装置上的速度传感器组件和设置在随行同步装置上的位置传感器组件；所述控制器组件通过速度传感器组件和位置传感器组件控制切割执行装置的切割部件自动进行胎坯切割作业；所述控制器组件通过速度传感器组件和位置传感器组件控制随行同步装置完成加速、随行同步和后退动作；所述切割执行装置的切割部件在随行同步装置处于随行同步阶段时完成胎坯切割动作。

速度传感器组件首先检测随行同步装置的运动速度与胎坯输送装置的输送速度，当随行同步装置的运动速度与胎坯输送装置的输送速度一致时，向控制器组件发出确认信号；此时，位置传感器组件向控制器组件发出随行同步装置相对于胎坯输送装置的实时位置信号，控制器组件判断轮胎胎坯的切割长度是否满足要求；如果满足要求，则控制器组件向切割执行装置发出切割动作信号，切割执行装置在于轮胎胎坯输送速度同步的情况下完成切割动作，保证切割精度和切割质量。

切割执行装置的切割动作完成后，控制器组件分别向切割执行装置和随行同步装置发出复位信号，切割执行装置和随行同步装置退回到各自的起点位置，完成一个切割循环；上述过程不需要人工干预，效率高、可以针对不同的轮胎胎坯长度要求对切割机进行调整。同时，模块化设计使整个切割机的结构简单、运行可靠、维护方便。

控制器组件具有生产数据统计分析功能，包括切割数量统计、切割误差统计分析、胎坯内部质量数据检测和超差报警功能。超差报警功能可对胎坯内部质量数据的异常和切割误差的异常数据进行报警，包括声光报警和异常数据的自动生成和下载，方便技术人员技术分析和处理。

进一步的，行程控制模块还包括计数器、光栅尺传感器、超声波探伤尺和警报器；所述计数器安装在切割执行装置上，所述超声波探伤尺和光栅尺传感器平行的安装在随行同步装置上，警报器安装在切割执行装置的顶端。

计数器用于切割数量统计，光栅尺传感器用于切割误差统计，超声波探伤尺用于胎坯内部质量数据检测，警报器用于超差报警。通过网络或无线通信技术，报警器还可以将生产数据和异常数据直接推送至操作者的移动设备或管理者的显示终端上。

作为本发明进一步改进的，所述随行同步装置包括滑动座驱动单元、滑动座、安装座和托盘组件；所述安装座与输送装置平行设置，所述滑动座设置在安装座上，所述滑动座驱动单元设置在安装座与滑动座之间，托盘组件设置在滑动座上。上述安装座可设置为可移动式，根据需要确定与输送装置的相对位置，提供切割机的适用范围。

安装座也可以固定在输送装置上，一般固定在输送装置的一侧，以进一步简化切割机的结构，降低设备投资和维护成本。

作为本发明进一步改进的，所述安装座上设有导向支撑元件。上述导向支撑元件为支撑滑杆组或支撑滑轨组，滑动座可沿支撑滑杆组或支撑滑轨组直线往复运动。导向支撑元件可以水平设置，也可以竖直设置，以配合切割机实现不同的切割方式。

托盘组件设置在滑动座的侧面、输送装置的上方，轮胎胎坯支撑在托盘组件的上端面内；托盘组件相对于输送装置水平运动。

作为本发明进一步改进的，所述托盘组件包括托盘和滚柱，所述滚柱位于托盘的两侧，托盘单侧的滚柱数量不少于2～3根；所述托盘的上端面设有胎坯切割槽，该胎坯切割槽的宽度为2mm～5mm；所述胎坯切割槽的两侧设有胎坯切面预变形凸缘。

上述胎坯切面预变形凸缘的最大宽度为5mm～10mm，轮胎胎坯在待切割状态时首先搭放在上述预变形凸缘上，由于预变形凸缘略高于两侧滚柱形成的平面，使轮胎胎坯在预变形凸缘会产生一定的变形，其横截面由圆形变为椭圆形，且在上述横截面上产生一个拉力效应，使胎坯切面在切割时更容易分离，降低切割头与胎坯切面的接触时间和接触面积，避免出现黏刀现象，提高产品的切割质量和效率。

所述胎坯切面预变形凸缘为凹弧体，该凹弧体的弧底高于滚柱顶部形成的平面。凹弧体可以保证轮胎胎坯在输送和切割过程中的位置稳定性，减小左右摆动量和整体变形量，为精确切割提供条件。

所述切割执行装置包括切割驱动器、传动组件、支架、往复运动组件和切割头；所述支架设置在滑动座上，所述往复运动组件可在支架上往复运动；所述切割驱动器和切割头安装在往复运动组件上，所述切割驱动器通过传动组件与切割头连接。切割驱动器可采用电机、液压马达或气动马达；往复运动组件采用立式、横式或摆动式，满足不同的应用需要。

传动组件采用齿轮、皮带或链条传动。

所述往复运动组件包括滑轨、滑块和往复驱动缸；所述滑轨固定在支架上，所述滑块卡装在滑轨上；所述往复驱动缸一端连接在滑块上，往复驱动缸的另一端连接在滑动座或支架上。往复驱动缸的安装可以采用铰接方式，也可以采用端部固定的方式。

所述滑动座驱动单元包括行程调节构件、驱动盘和驱动连杆；所述行程调节构件安装在安装座上，所述驱动盘位于行程调节构件的正上方，所述驱动连杆位于驱动盘和摆臂之间。

所述行程调节构件包括调节盘、支座和高度调节器，所述高度调节器安装在支座上，所述调节盘安装在支座上端；支座固定在安装座上；高度调节器位置的上升或下降，会带动驱动盘的上升或下降，进而调节滑动座滑动行程范围；所述驱动盘的外缘设有U形凹槽，该U形凹槽的两侧对称设有若干矩形沉槽。U形凹槽在滑动座的运动开始和结束位置是标定好的，即U形凹槽开口方向在滑动座的运动开始和结束位置始终竖直向上；矩形沉槽为行程控制模块采集滑动座中间运行位置提供检验参数，即不管滑动座的行程有多长，其行程都可以被矩形沉槽平均划分和标定，做为位置传感器的补充和校验方式，在位置传感器失效时可根据矩形凹槽的相位角计算出滑动座的位置，用于滑动座位置的一致性检验，进一步提高切割机的切割精度和可靠性。

上述切割机还包括胎坯导向装置，所述胎坯导向装置设置在随行同步装置的托盘组件上，包括阻尼导向组件和导向轮组，所述导向轮组设置是阻尼导向组件的内侧；所述阻尼导向组件为两端开口的双喇叭形，包括对称设置的2块导向板和阻尼器，所述阻尼器设置在导向板的底部。阻尼器使导向板具有一定的缓冲性能，使导向板和导向轮组一起绕阻尼器轴心前后摆动，防止胎坯在与导向轮组或导向板硬接触时产生变形，同时减小胎坯轴线方向的摩擦力。

阻尼导向组件的双喇叭形设计用来保证胎坯在进口方向和出口方向都能顺利的进入或离开胎坯导向装置。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

该切割机设置在挤出工序后，具有自动跟随功能，切割精度高、生产效率高；预变形凸缘使轮胎胎坯的横截面由圆形变为椭圆形，且在上述横截面上产生一个拉力效应，使胎坯切面在切割时更容易分离，降低切割头与胎坯切面的接触时间和接触面积，避免出现黏刀现象，提高产品的切割质量；上述切割机结构简单，使用和维护成本低，减轻工人劳动强度，降低企业投资成本。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为本发明自动胎坯切割机的使用状态示意图一（局部剖视图）；

附图2为本发明自动胎坯切割机的滑动座结构示意图；

附图3为本发明自动胎坯切割机的滑动座驱动单元示意图；

附图4为本发明自动胎坯切割机的驱动盘结构示意图；

附图5为本发明自动胎坯切割机的使用状态示意图二；

附图6为本发明自动胎坯切割机的使用状态示意图三；

附图7为本发明自动胎坯切割机的胎坯导向装置结构示意图。

图中：1、安装座；2、支撑滑杆；3、摆臂驱动器；4、切割驱动器；5、摆臂；6、滑动座驱动单元；7、滑动座；8、切割头；9、滚柱；10、托盘体；11、驱动连杆；12、驱动盘；13、调节盘；14、高度调节器；15、U形凹槽；16、矩形沉槽；17、水平往复驱动缸；18、水平滑轨；19、竖直往复驱动缸；20、竖直滑轨；21、支架；22、水平螺杆；23、胎坯切割槽；24、支座；25、螺杆驱动器；26、导向板；27、导向轮组；28、阻尼器。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例一：

如图1至图4所示的一种自动胎坯切割机，与输送装置配合使用，以提高轮胎胎坯的切割效率和切割精度，随行同步装置具有与输送装置同步的功能，以保证在切割轮胎胎坯的时胎坯保持不变形，同时避免切割时切割刀面上的胎坯堆积或挤压现象。

随行同步装置水平布置在输送装置上，切割执行装置固定在随行同步装置上。该随行同步装置从输送装置上直接获取动力，以保持与输送装置的同步运行。

行程控制模块用于控制切割机的运行状态，包括随行动作的开始、结束、和回程动作；同时，行程控制模块还控制着切割的开始时间和结束时间。

行程控制模块的测速传感器组件设置在随行同步装置与输送装置之间，到位传感器组件安装输送装置的一侧，控制器组件接收测速传感器组件和位传感器组件的检测信号并发出切割机运行状态控制信号。

随行同步装置的安装座1支撑在地面或连接在输送装置上，滑动座7设置在安装座1上，滑动座驱动单元6位于安装座1的一侧，托盘组件固定在滑动座7上。

安装座1上设有支撑滑杆2或支撑滑轨，滑动座7可沿支撑滑杆2或支撑滑轨水平运动。

托盘组件的滚柱9位于托盘体10的两侧；托盘体10的上端面设有胎坯切割槽23，该胎坯切割槽23的宽度为2mm～5mm，优选为4mm。

胎坯切割槽23的两侧设有胎坯切面预变形凸缘10。胎坯切面预变形凸缘为凹弧体，该凹弧体的深度为2mm～3mm，优选为2.5mm。

切割执行装置的往复运动组件固定在滑动座7上，切割头8安装在往复运动组件上，切割驱动器4通过皮带与切割头8连接；切割头8为线锯。

进一步的，切割驱动器4也可以通过联轴器与切割头8连接。

切割驱动器4还可以通过链条与切割头8连接。

切割头8为盘式切割片。

切割头8为往复式切刀。

往复运动组件包括摆臂5和摆臂驱动器3，摆臂5中部铰接在滑道座7上，摆臂驱动器3位于摆臂5的一端。

滑动座驱动单元的摆角调节构件设置在安装座1上，驱动盘12位于行程调节构件的正上方，驱动连杆11设置驱动盘12和摆臂5之间。

行程调节构件的高度调节器14固定在支座24上，调节盘13安装在支座24上端。

驱动盘12的外缘设有U形凹槽15，该U形凹槽15的两侧对称设有若干矩形沉槽16；矩形沉槽16的宽度为2mm～3.5mm,其深度为U形凹槽深度的0.2～0.3倍。矩形沉槽16本身具有润滑油脂存储作用，可以有效降低驱动盘12与调节盘13之间的摩擦强度并减少维护工作量；U形凹槽15在随动运动开始和结束时的位置是标定位置，即U形凹槽15开口方向在随动运动开始和结束时均保持在竖直向上的位置，保证了滑动座7的随动范围一致性。

如图7所示，导向轮组37设置是阻尼导向组件的内侧，使滚动摩擦代替滑动摩擦，，进一步减小胎坯的摩擦阻力；阻尼导向组件为两端开口的双喇叭形设计用来保证胎坯在进口方向和出口方向都能顺利的进入或离开胎坯导向装置。

导向板26对称设置，阻尼器28设置在导向板的底部。阻尼器28为柱状，可以在正反两个方向为导向板26提供阻尼力，保证导向板绕阻尼器轴心前后摆动时平稳；导向板的阻尼力限制在0.6N～1.5N之间，防止胎坯在与导向轮组或导向板硬接触时产生变形，同时减小胎坯轴线方向的摩擦力。

实施例二：

如图5所示，随行同步装置水平布置在输送装置上方，与测速传感器组件和位传感器组件配合实现随行同步装置与输送装置的同步。

往复运动组件为上下运动式，支架21固定在滑动座7上，竖直滑轨20固定在支架21上，滑动座7卡装在竖直滑轨20上；竖直往复驱动缸19一端连接在滑动座7上，另一端铰接在滑动座7或支架21上。

实施例三：

如图6所示，随行同步装置水平布置在输送装置上，与测速传感器组件和位传感器组件配合实现随行同步装置与输送装置的同步。

往复运动组件为水平运动式，支架21跨装在运输装置的上方，水平滑轨18固定在支架21上，滑动座7卡装在水平滑轨18上；滑动座驱动单元6位于水平螺杆22的一端，水平螺杆22与水平滑轨18平行的固定在支架21上。

滑动座驱动单元6采用电动机作为动力源。

进一步的，滑动座驱动单元6采用液压马达作为动力源。

滑动座驱动单元6采用气动马达作为动力源。

螺杆驱动器25采用电动机作为动力源。

螺杆驱动器25采用液压马达作为动力源。

螺杆驱动器25采用气动马达作为动力源。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种自动胎坯切割机，其特征在于：包括切割执行装置、行程控制模块和随行同步装置；切割执行装置设置在随行同步装置上，切割执行装置的切割部件相对于随行同步装置进行往复切割运动；随行同步装置与胎坯输送装置平行设置，并可与胎坯输送装置的输送速度保持一致；

所述行程控制模块包括控制器组件、设置在随行同步装置上的速度传感器组件和设置在随行同步装置上的位置传感器组件；控制器组件通过速度传感器组件和位置传感器组件控制切割执行装置的切割部件自动进行胎坯切割作业；所述控制器组件通过速度传感器组件和位置传感器组件控制随行同步装置完成加速、随行同步和后退动作；切割执行装置的切割部件在随行同步装置处于随行同步阶段时完成胎坯切割动作。

2.根据权利要求1所述自动胎坯切割机，其特征在于：所述随行同步装置包括滑动座驱动单元、滑动座、安装座和托盘组件；安装座与输送装置平行设置，滑动座设置在安装座上，滑动座驱动单元设置在安装座与滑动座之间，托盘组件设置在滑动座上。

3.根据权利要求2所述自动胎坯切割机，其特征在于：所述安装座上设有导向支撑元件。

4.根据权利要求2所述自动胎坯切割机，其特征在于：所述托盘组件包括托盘和滚柱，所述滚柱位于托盘的两侧；托盘的上端面设有胎坯切割槽，胎坯切割槽的两侧设有胎坯切面预变形凸缘。

5.根据权利要求4所述自动胎坯切割机，其特征在于：所述胎坯切面预变形凸缘为凹弧体，该凹弧体的弧底高于滚柱顶部形成的平面。

6.根据权利要求1所述自动胎坯切割机，其特征在于：所述切割执行装置包括切割驱动器、传动组件、支架、往复运动组件和切割头；支架设置在滑动座上，往复运动组件可在支架上往复运动；切割驱动器和切割头安装在往复运动组件上，切割驱动器通过传动组件与切割头连接。

7.根据权利要求6所述自动胎坯切割机，其特征在于：所述往复运动组件包括滑轨、滑块和往复驱动缸；滑轨固定在支架上，滑块卡装在滑轨上；往复驱动缸一端连接在滑块上，往复驱动缸的另一端连接在滑动座或支架上。

8.根据权利要求1所述自动胎坯切割机，其特征在于：所述行程控制模块还包括计数器、光栅尺传感器、超声波探伤尺和警报器；计数器设置在切割执行装置上，超声波探伤尺和光栅尺传感器平行的设置在随行同步装置上，警报器设置在切割执行装置的顶端。

9.根据权利要求2所述自动胎坯切割机，其特征在于：所述滑动座驱动单元包括行程调节构件、驱动盘和驱动连杆；行程调节构件安装在安装座上，驱动盘位于行程调节构件的正上方，驱动连杆位于驱动盘和摆臂之间。

10.根据权利要求9所述自动胎坯切割机，其特征在于：所述行程调节构件包括调节盘、支座和高度调节器，高度调节器固定在支座上，调节盘安装在支座上端；驱动盘的外缘设有U形凹槽，该U形凹槽的两侧对称设有若干矩形沉槽。