CN111203501A - 轮胎钢丝圈扎头机 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轮胎钢丝圈扎头机，其升降装置包括安装于左、右立柱上的升降架；其扎头装置包括通过扎头架安装于升降架上且左、右并排设置的多个扎头，各扎头的扎头转套下部开设有钢丝圈进入槽Ⅰ，扎头转套前端面上通过扭簧铰装有拨片；其帘布胶条导向装置包括通过导向架安装于扎头架上且处于扎头上方的多个导向辊组；其帘布胶条夹持装置包括安装于夹持架上且左、右并排设于导向辊组下方的左、右夹板，左、右夹板上分别安装有左、右进气管连通左、右夹板的内部气道；其帘布胶条裁剪装置包括安装于裁剪架上且左、右并排设于扎头与夹持机构之间的多个裁剪机构，裁剪架安装于悬架上，悬架安装于扎头架上。本发明集成化程度高，作业精度高。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎生产设备，具体为一种轮胎钢丝圈扎头机。
背景技术
轮胎钢丝圈为由包胶钢丝按一定断面形状排列制成的刚性环，其作用是赋予胎圈以必要的强度和刚性，使轮胎牢牢固着于轮辋上。
轮胎钢丝圈根据其断面形状有方形、圆形和六角形，各种断面形状的钢丝圈均是在钢丝圈缠绕机上加工制作，钢丝缠绕成型后采用箍带捆扎成钢丝圈或人工在钢丝接头处用帘布胶条扎口。
对于批量生产的轮胎钢丝圈，采用人工捆扎钢丝接头以及人力运送轮胎钢丝圈的作业，大大制约了轮胎生产线的进度。
为解决现有技术的不足，本申请人公司提出了一种替代人工的《轮胎钢丝圈扎头存储输送系统》专利申请。
《轮胎钢丝圈扎头存储输送系统》专利申请，包括钢丝圈扎头机、钢丝圈输送装置和机器人上圈装置，钢丝圈扎头机与钢丝圈输送装置的输入前端之间设有旋转撑圈装置，机器人上圈装置设于钢丝圈输送装置的输出后端，机器人上圈装置的左、右两侧前、后分别设有钢丝圈储存器和TDA工位，旋转撑圈装置设于钢丝圈缠绕机的左侧或右侧；旋转撑圈交替将缠绕钢丝圈转送至钢丝圈扎头机和将扎头钢丝圈转送至钢丝圈输送装置；机器人上圈装置将钢丝圈输送装置上的扎头钢丝圈抓取至TDA工位或抓取至钢丝圈储存器。
《轮胎钢丝圈扎头存储输送系统》专利申请采用钢丝圈扎头机并配以相关装置而建立起钢丝圈缠绕机与TDA生产工位的联系，实现了钢丝圈生产作业的高效自动化。
发明内容
本发明的目的在于对《轮胎钢丝圈扎头存储输送系统》专利申请中的轮胎钢丝圈扎头机进行保护。
本发明轮胎钢丝圈扎头机，其技术方案包括扎头装置、帘布胶条裁剪装置、帘布胶条夹持装置、帘布胶条导向装置以及升降装置，其中：
1、所述升降装置包括升降架，所述升降架通过左、右直线导轨副Ⅰ安装于底座的左、右立柱上，升降架在伺服电机Ⅰ驱动的滚珠丝杆传动副Ⅰ带动下作上、下升降运动。
2、所述扎头装置包括通过扎头架安装于升降架上的扎头机构，所述扎头机构包括左、右并排设置且在扎头传动机构带动下同步转动的多个扎头，各扎头包括通过轴承安装的扎头转套，所述扎头转套的下部套体上开设有与转套套孔连通的钢丝圈进入槽Ⅰ，扎头转套前端面上部通过扭簧铰装有拨片，在扭簧力作用下所述拨片向钢丝圈进入槽一侧回位偏斜，于拨片的回位位置设有将其反向吹至钢丝圈进入槽另一侧的喷气嘴。
3、所述帘布胶条导向装置包括通过导向架安装于扎头架上且处于多个扎头上方的多个导向机构，各导向机构包括将对应放卷的帘布胶条左、右并排垂直向下输送的导向辊组。
4、所述帘布胶条夹持装置包括安装于夹持架上且左、右并排设于多个导向辊组下方的夹持机构，所述夹持架通过左、右直线导轨副Ⅱ安装于扎头架上并在伺服电机Ⅱ驱动的滚珠丝杆传动副Ⅱ带动下作上、下升降运动，各夹持机构包括形成帘布胶条通道的左夹板和右夹板，左、右夹板上分别安装有左进气管和右进气管，左、右进管分别连通左、右夹板的内部气道，各气道的出气口开设于对应夹板的下端。
5、所述帘布胶条裁剪装置包括安装于裁剪架上且左、右并排设于多个扎头与多个夹持机构之间的多个裁剪机构，所述裁剪架通过左、右直线导轨副Ⅲ安装于悬架上并在滚珠丝杆传动副Ⅲ带动下作上、下升降运动，所述悬架安装于扎头架上。
所述扎头传动机构的一种结构包括于各扎头转套后侧与之同轴固连的扎头齿套，所述扎头齿套上开设有与钢丝圈进入槽Ⅰ对齐且连通齿套套孔的钢丝圈进入槽Ⅱ，各扎头齿套的两侧均设有与之啮合的左驱动齿轮和右驱动齿轮，各驱动齿轮安装于对应减速机的前转轴上，相邻减速机的左、右转轴之间通过联轴器相连，最左侧减速机的左转轴或最右侧减速机的右转轴通过联轴器连接伺服电机Ⅳ的输出轴。
各裁剪机构的一种结构包括铰装的左剪刃和右剪刃，左、右剪刃的主动端通过左、右连杆分别连接双气缸的左、右气缸杆。
为避免加润滑油，所述轴承采用塑料无油衬套，各扎头转套、扎头齿套和驱动齿轮均采用耐磨塑性材料制作。
为获得更大的作业空间，所述升降架的一侧通过左、右直线导轨副Ⅰ安装于左、右立柱上，所述扎头架安装于升降架的另一侧，可以根据钢丝圈扎头的不同规格而调整升降高度。
本发明的有益效果：
1、本发明轮胎钢丝圈扎头机集成化程度高，节省空间，机器中的几个主要装置的运动均为伺服驱动，机构行程位置可控，就位精度高。
2、本发明的扎头装置结构中，所述轴承采用塑料无油衬套，各扎头转套、扎头齿套和驱动齿轮均采用耐磨塑性材料制作，无需注油润滑，大大延长了零件的使用寿命，解决了润滑问题以及因润滑导致的对钢丝圈的污染问题，也解决了转动时卡顿的问题。
附图说明
图1为本发明一种实施方式的轴测图。
图2为图1实施方式中升降装置的轴测图。
图3为图1实施方式中扎头装置的轴测图。
图4为图3中扎头机构的主视图。
图5为图4中扎头机构的内部结构示意图。
图6为图4的仰视图。
图7为图1实施方式中帘布导向装置的轴测图。
图8为图1实施方式中胶条夹持装置的轴测图。
图9为图8中胶条夹持机构的内部结构示意图。
图10为1实施方式中裁剪装置的轴测图。
图11为图10的俯视图。
图号标识：1、扎头装置；2、裁剪装置；3、帘布胶条夹持装置；4、帘布胶条导向装置；5、升降装置；6、升降架；7、底座；8、立柱；9、伺服电机Ⅰ；10、扎头；10-1、扎头转套；10-2、钢丝圈进入槽Ⅰ；10-3、拨片；10-4、喷气嘴；11、扎头架；12、导向架；13、帘布胶条；14、导向辊组；15、夹持架；16、夹持机构；16-1、左夹板；16-2、右夹板；16-3、左进气管；16-4、右进气管；16-5、帘布胶条通道；17、裁剪机构；17-1、左剪刃；17-2、右剪刃；18、悬架；19、双气缸；20、直线导轨副Ⅰ；21、滚珠丝杆传动副Ⅰ；22、扎头机构；23、直线导轨副Ⅱ；24、伺服电机Ⅱ；25、直线导轨副Ⅲ；26、连杆；27、扎头齿套；28、右驱动齿轮；29、左驱动齿轮；30、减速机；31、联轴器；32、伺服电机Ⅲ；33、钢丝圈进入槽Ⅱ；34、滚珠丝杆传动副Ⅱ；35、裁剪架；36、传动箱体；37、滚珠丝杆传动副Ⅲ。
具体实施方式
下面结合附图所示实施方式对本发明的技术方案作进一步说明。
本发明轮胎钢丝圈扎头机，包括扎头装置1、帘布胶条裁剪装置2、帘布胶条夹持装置3、帘布胶条导向装置4以及升降装置5，如图1所示。
所述升降装置5包括升降架6，所述升降架6为竖直的长方向框架，长方向框架的长度方向为左、右向，所述升降架6的左侧架体通过左、右直线导轨副Ⅰ20安装于左、右立柱8上，左、右立柱8设置在底座7的后侧，升降架6的右侧架体处于底座7的右侧上方，其下方区域作为钢丝圈扎头作业区；所述升降架6在伺服电机Ⅰ9驱动的滚珠丝杆传动副Ⅰ21带动下沿左、右直线导轨副Ⅰ20作上、下升降运动，如图2所示。
所述扎头装置1包括扎头架11和扎头机构22，所述扎头架11为竖直的方形板架，所述扎头机构22设置在扎头架11的下部，扎头架11中上部的板体用螺栓组件安装于升降架6的右侧框架上；所述扎头机构22包括设于传动箱体36内的扎头传动机构和于传动箱体36前端面上左、右并排等距设置的三个扎头10，各扎头10包括通过塑料无油衬套安装于传动箱体36上的扎头转套10-1，所述扎头转套10-1的下部套体上开设有径向的钢丝圈进入槽Ⅰ10-2与扎头转套10-1的套孔连通，扎头转套10-1的前端面上设有拨片10-3，所述拨片10-3的上端通过扭簧铰装于扎头转套10-1前端面上部的左侧，在扭簧弹簧力作用下拨片10-3向钢丝圈进入槽Ⅰ10-2右侧的套孔偏斜而关闭钢丝圈进入槽Ⅰ10-2，扎头转套10-1前端面前方的右上部设有安装于传动箱体36上的喷气嘴10-4(位置可偏摆)，所述喷气嘴10-4的喷气方向与回位的拨片10-3垂直，喷气嘴10-4喷出的气体可以将拨片10-3反向吹开至钢丝圈进入槽Ⅰ10-2的左侧而打开钢丝圈进入槽Ⅰ10-2，如图3、图4、图5、图6所示。
所述扎头传动机构包括自左向右等距排列有四个减速机30，第一个减速机30的左转轴通过联轴器31连接伺服电机Ⅲ32的输出轴，第一个减速机30的右转轴通过联轴器31连接第二个减速机30的左转轴，第二个减速机30的右转轴通过联轴器31连接第三个减速机30的左转轴，第三个减速机30的右转轴通过联轴器31连接第四个减速机30的左转轴，第四个减速机30的右转轴空置，各减速机30的前转轴上同轴安装有驱动齿轮，相邻减速机30左、右前转轴上的左驱动齿轮29和右驱动齿轮28之间啮合有扎头齿套27(直径大于扎头转套10-1)，三个扎头齿套27分别正对三个扎头转套10-1并于对应扎头齿套27后端面上同轴安装，各扎头齿套27的套体上开设有与钢丝圈进入槽Ⅰ10-2对齐且连通齿套套孔的钢丝圈进入槽Ⅱ33，扎头齿套27的套孔直径与扎头转套10-1的套孔直径一致；所述伺服电机Ⅲ32同步驱动四个减速机30的驱动齿轮，三组左驱动齿轮29和右驱动齿轮28同步驱动三个扎头齿套27旋转(旋转方向见图中表示)，从而实现三个扎头转套10-1的同步旋转，如图3、图4、图5、图6所示。
所述帘布胶条导向装置4包括导向架12和设于导向架12上的三个导向机构，所述导向架12为竖直的异形板架，所述导向架12用螺栓组件安装于扎头架11的上部前方，三个导向机构为三套导向辊组14(多个腰鼓辊有序的组合，确保帘布胶条13始终在辊筒中间运行)，三套导向辊组14将对应放卷的帘布胶条13左、右并排垂直向下输送，三条帘布胶条13的垂直输送位置分别正对下方的三个扎头10，如图7所示。
所述帘布胶条夹持装置3包括夹持架15和于夹持架15前方通过支架安装的左、右向等距排列的三个夹持机构16，所述夹持架15通过左、右直线导轨副Ⅱ23安装于扎头架11的中部上，并在伺服电机Ⅱ24驱动的滚珠丝杆传动副Ⅱ34带动下沿左、右直线导轨副Ⅱ23作上、下升降运动，三个夹持机构16处于三条帘布胶条13的垂直输送位且一一对位(也与三个扎头10的位移一一对位)；各夹持机构16包括形成帘布胶条通道16-5的左夹板16-1和右夹板16-2(夹板内表面经特氟龙处理)，左、右夹板16-1、16-2上分别安装有左进气管16-3和右进气管16-4，左、右进管16-3、16-4分别连通左、右夹板16-1、16-2的内部气道，各气道的出气口开设于对应夹板的下端，压缩空气从左、右夹板16-1、16-2的下端吹出将帘布胶条13的料头吹起，以便于向下顺利送料，夹持架15的升降运动用来控制送料长度，如图8、图9所示。
所述帘布胶条裁剪装置2包括裁剪架35和于裁剪架35上设置的左、右向三个等距裁剪机构17，所述裁剪架35通过左、右直线导轨副Ⅲ25安装于悬架18上，所述悬架18后端的左、右架脚用螺栓组件安装于扎头架11的下部，所述裁剪架35上的裁剪机构17在手摇的滚珠丝杆传动副Ⅲ37带动下于夹持机构16与扎头10之间上、下升降运动；各裁剪机构17包括铰装的左剪刃17-1和右剪刃17-2，左、右剪刃17-1、17-2向后的从动端即锋刃(对位于上、下的夹持机构16与扎头10之间)，左、右剪刃17-1、17-2向前的主动端通过左、右连杆26分别连接在双气缸19向后的左、右气缸杆上，左、右气缸杆同步伸出并通过左、右连杆26带动左、右剪刃17-1、17-2的从动端作剪切动作剪断帘布胶条13，如图10、图11所示。
本发明的运行方式为：
1、所述升降装置5将扎头装置1调节到合适的高度位置。
2、通过帘布胶条导向装置4将三条放卷的帘布胶条13调节到垂直向下并左、右等距并排。
3、三条垂直的帘布胶条13分别进入对应的帘布胶条通道16-5中。
4、于帘布胶条通道16-5出口被吹起的帘布胶条13于下方扎头10的拨片10-3上贴合，此时的拨片10-3被喷气嘴10-4吹开。
5、钢丝圈旋转撑圈装置将左、右向等距并排的三个钢丝圈旋转到位，升降装置5将扎头装置1下降而使得各钢丝圈的顶部通过钢丝圈进入槽置于扎头转套10-1和扎头齿套27的套孔中，喷气嘴10-4停止喷气并偏摆出喷气位，拨片10-3回位将帘布胶条13搭接在钢丝圈的扎头部位上。
6、所述扎头传动机构带动三组扎头转套10-1和扎头齿套27同步转动，拨片10-3围绕钢丝圈旋转而将帘布胶条13以多层的形式缠绕在扎头部位。
7、缠绕完毕，所述帘布胶条裁剪装置2剪断对应的帘布胶条13，喷气嘴10-4回位吹开拨片10-3，升降装置5升起扎头装置1，使得三个钢丝圈离开扎头装置1，钢丝圈旋转撑圈装置转动一个角度将三个钢丝圈向下一工位转运。
Claims (5)
1.轮胎钢丝圈扎头机，包括扎头装置(1)、帘布胶条裁剪装置(2)、帘布胶条夹持装置(3)、帘布胶条导向装置(4)以及升降装置(5)，其中：
所述升降装置(5)包括升降架(6)，所述升降架(6)通过左、右直线导轨副Ⅰ(20)安装于底座(7)的左、右立柱(8)上，升降架(6)在伺服电机Ⅰ(9)驱动的滚珠丝杆传动副Ⅰ(21)带动下作上、下升降运动；
所述扎头装置(1)包括通过扎头架(11)安装于升降架(6)上的扎头机构(22)，所述扎头机构(22)包括左、右并排设置且在扎头传动机构带动下同步转动的多个扎头(10)，各扎头(10)包括通过轴承安装的扎头转套(10-1)，所述扎头转套(10-1)的下部套体上开设有与转套套孔连通的钢丝圈进入槽Ⅰ(10-2)，扎头转套(10-1)前端面上部通过扭簧铰装有拨片(10-3)，在扭簧力作用下所述拨片(10-3)向钢丝圈进入槽(10-2)一侧回位偏斜，于拨片(10-3)的回位位置设有将其反向吹至钢丝圈进入槽(10-2)另一侧的喷气嘴(10-4)；
所述帘布胶条导向装置(4)包括通过导向架(12)安装于扎头架(11)上且处于多个扎头(10)上方的多个导向机构，各导向机构包括将对应放卷的帘布胶条(13)左、右并排垂直向下输送的导向辊组(14)；
所述帘布胶条夹持装置(3)包括安装于夹持架(15)上且左、右并排设于多个导向辊组(14)下方的夹持机构(16)，所述夹持架(15)通过左、右直线导轨副Ⅱ(23)安装于扎头架(11)上并在伺服电机Ⅱ(24)驱动的滚珠丝杆传动副Ⅱ(34)带动下作上、下升降运动，各夹持机构(16)包括形成帘布胶条通道(16-5)的左夹板(16-1)和右夹板(16-2)，左、右夹板(16-1、16-2)上分别安装有左进气管(16-3)和右进气管(16-4)，左、右进管(16-3、16-4)分别连通左、右夹板(16-1、16-2)的内部气道，各气道的出气口开设于对应夹板的下端；
所述帘布胶条裁剪装置(2)包括安装于裁剪架(35)上且左、右并排设于多个扎头(10)与多个夹持机构(16)之间的多个裁剪机构(17)，所述裁剪架(35)通过左、右直线导轨副Ⅲ(25)安装于悬架(18)上并在滚珠丝杆传动副Ⅲ(37)带动下作上、下升降运动，所述悬架(18)安装于扎头架(11)上。
2.根据权利要求1所述的轮胎钢丝圈扎头机，其特征在于：所述扎头传动机构包括于各扎头转套(10-1)后侧与之同轴固连的扎头齿套(27)，所述扎头齿套(27)上开设有与钢丝圈进入槽Ⅰ(10-2)对齐且连通齿套套孔的钢丝圈进入槽Ⅱ(33)，各扎头齿套(27)的两侧均设有与之啮合的左驱动齿轮(28)和右驱动齿轮(29)，各驱动齿轮安装于对应减速机(30)的前转轴上，相邻减速机(30)的左、右转轴之间通过联轴器(31)相连，最左侧减速机(30)的左转轴或最右侧减速机(30)的右转轴通过联轴器(31)连接伺服电机Ⅲ(32)的输出轴。
3.根据权利要求1所述的轮胎钢丝圈扎头机，其特征在于：各裁剪机构(17)包括铰装的左剪刃(17-1)和右剪刃(17-2)，左、右剪刃(17-1、17-2)的主动端通过左、右连杆(26)分别连接双气缸(19)的左、右气缸杆。
4.根据权利要求1所述的轮胎钢丝圈扎头机，其特征在于：所述轴承为塑料无油衬套，各扎头转套(10-1)、扎头齿套(27)和驱动齿轮均采用耐磨塑性材料制作。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的轮胎钢丝圈扎头机，其特征在于：所述升降架(6)的一侧通过左、右直线导轨副Ⅰ(20)安装于底座(7)的左、右立柱(8)上，所述扎头架(11)安装于升降架(6)的另一侧。
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