CN111683805B - 在产品上执行工艺流程期间以参数化方式保持产品的设备 - Google Patents

Abstract

在轮胎生产的领域中，本发明涉及一种在产品上执行工艺流程期间以参数化方式保持产品的设备。本发明还涉及一种在产品上执行工艺流程期间以参数化方式保持产品的系统。

Description

在产品上执行工艺流程期间以参数化方式保持产品的设备

技术领域

本发明总体上涉及车辆轮胎的生产。具体地，本发明涉及在轮胎和轮胎产品的生产中使用的平面产品的生产。

背景技术

在轮胎制造领域中，存在生产半制成产品的机器。一个这样的产品系列由带有丝状增强材料的层状半制成产品组成，用于组装形成未加工的轮胎。大尺寸的平面的褶层被生产，然后切割为适合给定的产品的尺寸。一开始，组装基本上平坦的至少一些半制成产品。然后，未加工的轮胎形成为典型的环形轮胎轮廓。在这种类型的制造产业中，由广泛使用而提供了普遍认可的术语，特别是“褶层”(单数或复数)或“胎体”(例如参见专利FR2924978)。

在已知的准备或组装机器中，需要在切割期间或者当移动至另一操作时保持呈条状的产品。使用真空来保持产品是所使用的技术之一。难处在于，通过尽可能精确地适应产品的尺寸来确保正确地保持产品，而不损坏产品。

在关于产品(该产品经过诸如放置台的准备机器或组装机器)的参数化方面，已经研发了一些解决方案。例如，出版物WO 014155258公开了这样一种解决方案：能够通过机械压力而在切割期间保持产品。真空仅用于将产品抬起并移动至另一操作。除可能每隔一定宽度设置抓具外，没有尺寸相关的参数化的功能。由出版物EP 0561609公开的另一种解决方案是这样的系统：该系统产生数个功能(在切割期间通过真空保持产品、用于切割的砧具以及将产品转移至成型鼓)。没有出现过根据产品尺寸的参数化功能。而专利US 7775475公开的另一种解决方案是这样一种产品保持杆：该保持杆可以根据产品的宽度进行调节。通过改变内管来完成参数化；根据与产品宽度相应的孔口并且根据产品在成型鼓上的位置，所述内管控制真空通过杆的孔。该原理允许参数化，但不是以自动的方式。

在轮胎生产领域外，还使用其他解决方案在产品处理期间保持产品。例如，这些解决方案中的一些包括用于保持一个或更多个金属部件的真空板。根据待处理的金属部件的参数调整抽吸器，工艺流程也不是自动进行的。

在一些解决方案中，使用在升高位置(以允许产品通过)与降低位置(以保持产品)之间移动的往复的抓具。

在利用磁体的解决方案中，磁体位于支撑台下方。通过靠近或远离产品来调节它们对产品的影响。

保持装置必须能够有效地、均匀地并可靠地保持产品(例如在产品受到刀片的动作以获得切口时)。在产品上执行工艺流程期间，保持力必须足够。在等待将要执行的工艺流程时，产品必须保持在原位上而无位移。

发明内容

本发明涉及一种产品保持设备，该设备可以在产品上执行工艺流程期间被参数化。所述设备包括在产品保持工艺流程期间与产品表面接合的至少一个抓持装置。所述设备还包括具有主腔室和副腔室的环状的真空回路，所述主腔室在产品保持和运输阶段中供应有真空，而在从抓具取出产品的阶段中供应有空气；所述副腔室在产品保持和运输阶段中将真空分配至抓具，而在从抓具取出产品的阶段中将空气分配至抓具。所述设备还包括供应孔，该供应孔在设备的主腔室和副腔室之间建立流体连通。所述设备进一步包括关闭活塞，该关闭活塞具有在接合位置与脱离位置之间往复的杆，在所述接合位置上关闭活塞阻塞供应孔，而在所述脱离位置上关闭活塞不阻塞供应孔。

在一些实施方案中，所述设备进一步包括复位弹簧，该复位弹簧提供杆在接合位置与脱离位置之间的往复运动，当关闭活塞受到空气供应压力时到达所述接合位置，而当关闭活塞没有受到空气供应压力时到达所述脱离位置。

在一些实施方案中，所述设备还包括至少一个供应管，该供应管与相应的导管接合，所述导管在设备的供应管线与主腔室之间建立流体连通。

在所述设备的一些实施方案中，供应孔的数量通常与关闭活塞的数量相对应。

在一些实施方案中，所述设备包括保持装置和放置台，所述保持装置具有支撑框架，该支撑框架具有限定在上表面与相对的前表面之间的结构。放置台包括平面元件，该平面元件具有前表面以及相对的上表面，其前表面布置为与支撑框架的上表面紧邻。所述安装台还包括接触元件，该接触元件布置为与平面元件的上表面毗连，所述接触元件具有带多个供应隙孔的有孔表面，所述供应隙孔在保持装置的副腔室与接触元件之间建立连续的流体连通。

在一些实施方案中，供应隙孔分布在接触元件的抓持区域中。在一些实施方案中，分布在抓持区域中的供应隙孔是平行四边形形状。

在一些实施方案中，每个孔口包括围绕截头圆锥形元件的圆周部，具有周沿的圆周部和截头圆锥形元件一起在孔口与产品之间形成接触表面。

在一些实施方案中，保持装置的主腔室限定在支撑框架的上表面与平面元件的前表面之间，所述保持装置的主腔室的宽度和长度分别与抓持区域的宽度的一部分和长度的一部分相对应。保持装置的副腔室限定在放置台中，位于平面元件与接触元件之间，保持装置的副腔室的宽度和长度分别与抓持区域的宽度的一部分和长度的一部分相对应。供应孔限定在平面元件中，以在保持装置的主腔室与副腔室之间建立流体连通。

在一些实施方案中，关闭活塞附接至支撑框架的前表面，并且杆与供应孔的轴线轴向对齐。

在一些实施方案中，所述设备包括运输装置，该运输装置具有带数个抓持装置的底架，所述抓持装置在产品运输阶段中与产品接合，并且在所述底架中布置有主腔室、副腔室和供应孔。至少一个微型阀与底架集成在一起，以通过控制接合位置与脱离位置之间的往复运动来执行关闭活塞的操纵。

在一些实施方案中，抓持装置包括在与副腔室流体连通的底架底下对齐的吸盘。

在一些实施方案中，副腔室由底架支撑元件和抓持支撑元件界定。

在一些实施方案中，关闭活塞固定至底架，并且杆与供应孔的轴线垂直对齐，使得杆以在接合位置与脱离位置之间的往复运动而通过供给孔。

本发明还涉及一种产品保持系统，该系统可以在产品上执行工艺流程期间被参数化，所述系统包括公开的保持装置。

在一些实施方案中，所述系统包括公开的保持装置和传输装置。

本发明的其他方面将通过以下详细描述而变得明显。

附图说明

通过接合附图来阅读以下详细描述，本发明的本质和各种优点将变得更加明显，其中相同的附图标记在各处表示相同的部分，在附图中：

图1显示了包括保持装置的本发明的设备的立体的截面图。

图2显示了图1的设备的局部截面图。

图3显示了图1和图2的设备的立体的局部截面图。

图4显示了包括运输装置的本发明的设备的立体的截面图。

图5显示了图4中设备的截面图。

具体实施方式

现在参考附图，附图中相同的数字表示相同的元件，可配置的产品保持系统具有可配置的产品保持设备。所述设备包括保持装置100(参见图1至图3)、运输装置200(参见图4和图5)或两者。保持装置100和运输装置200的每一个使用环状的真空回路，而不只是真空孔。该配置允许更均匀的保持。

保持装置100在产品上执行工艺流程(例如，切割产品的工艺流程，将产品向后续工艺流程转移的过程等)期间保持产品(未示出)。本发明中的“产品”是指上述提到的褶层产品。可以理解的是，公开的本发明可用于其他行业。例如，本发明对于纺织厂以及在那些分离的产品上执行工艺流程期间容易发生移动的塑料或纸膜是有帮助的。

参考图1至图3，保持装置100包括支撑框架102和放置台104，支撑框架102和放置台104中的每一个具有大致矩形的几何结构，以便对齐。支撑框架102包括限定在支撑框架的顶表面102a与相对的前表面102b之间的结构。支撑框架102的上表面102a布置为与放置台104的平面元件106的前表面106b紧邻。平面元件106的上表面106a布置为与放置台104的接触元件108毗连。应当理解的是，支撑框架102和放置台104(包括平面元件106和接触元件108)可以包括一个或更多个元件。

接触元件108具有有孔表面108a，所述有孔表面108a带有数个供应隙孔(或“隙孔”)110。在一种设计中，隙孔110以平行四边形形状分布。隙孔110分布在接触元件108的抓持区域108b中，以便在产品保持阶段中(例如，在产品切割工艺流程期间或在保持装置100的下游工艺流程之前的等待时间期间)保持产品。接触元件108与等待将要执行的工艺流程的产品的平坦表面接合。

在一个实施方案中，每个隙孔110包括环绕截头圆锥形元件110b的圆周部110a。圆周部包括周沿110a'，该周沿110a'和截头圆锥形元件110b一起形成用于与产品接合的隙孔110的接触表面。截头圆锥形元件110b由此将到达孔口的流体(真空或空气)朝向圆周部110a的周沿110a'指引。真空施加于隙孔的周沿，而不是中心，能够最大程度地利用隙孔的接触面积，使得产品保持的效率更高。而且，空气到达隙孔的周沿上，而不是中心，这具有使得从抓持区域108b释放产品的效率更高的效果。

主腔室112限定在支撑框架102的上表面102a与平面元件106的前部表面106b之间。所述主腔室用作保持装置100的“储存器”。主腔室112的宽度和长度分别与抓持区域108b的宽度的一部分和长度的一部分相对应。在一个实施方案中，主腔室112的宽度和长度等于抓持区域108b的宽度和长度。

在产品保持和运输阶段中，保持装置100的主腔室112一直供应有真空。在产品从抓持区域108b取出的阶段中，保持装置的主腔室112一直供应有空气。通过利用一个或更多个真空或增压空气供应管(比如，图1中所示的供应管115)来实现将真空或空气供应至保持装置的主腔室112。每个供应管115与相应的导管117接合(例如，通过数个螺纹117a或等效装置)，所述导管在供应管与保持装置的主腔室112之间建立流体连通(参见图1和图3中的箭头A和A')。通过打开由压缩空气控制的已知的阀(未示出)来激活真空或空气供应。所述阀能够快速释放容纳在保持装置100的主腔室112中的真空或压缩空气。

保持装置100的副腔室118限定在放置台104中，位于平面元件106的前表面106b与接触元件108之间。保持装置的副腔室118具有将来自供应管115的真空或空气分配至抓持区域108b的隙孔110的功能。隙孔110在保持装置的副腔室118与接触元件108(特别是有孔表面108a)之间建立连续的流体连通。至少一个供应孔(或“孔”)121限定在平面元件106中，所述供应孔(或“孔”)121在保持装置的主腔室112与副腔室118之间建立流体连通。保持装置的副腔室118的宽度和长度分别与抓持区域108b的宽度的一部分和长度的一部分相对应。在一种设计中，副腔室118的宽度和长度等于抓持区域108b的宽度和长度。

再次参考图1至图3，保持装置100还包括工作台关闭活塞(或“关闭活塞”)125，当工作台活塞受到供应压力时，所述工作台关闭活塞(或“关闭活塞”)125允许保持装置100的主腔室112与副腔室118之间的受控的流体连通。关闭活塞125包括与平面元件106的前表面106b接合的往复的杆125a。关闭活塞125通过壳体127(或等同的附接装置)附接至支撑框架102，所述壳体127(或等同的附接装置)使得关闭活塞125能够可拆卸地附接至支撑框架的前表面102b。

关闭活塞125包括复位弹簧125b，该复位弹簧125b控制与相应的孔121的轴线轴向对齐的杆125a的定位。孔121的数量通常与关闭活塞125的数量相对应，以便接触元件108(特别是有孔表面108a)在产品的保持和取出阶段中得到充足的供应。设置有能够供应空气的空气导管129，以执行关闭活塞125的操纵(参见图2和图3中的箭头B)。

当关闭活塞125经由空气导管129受到空气供应压力时，所述关闭活塞125到达关闭活塞阻塞孔121的接合位置。通过阻塞副腔室118的供应，隙孔110不被激活，因此抓持区域108b不被激活。当关闭活塞125没有受到空气供应压力时，复位弹簧125b将关闭活塞125推至脱离位置，在所述脱离位置上关闭活塞不再阻塞孔121(如图1至图3所示)。然后在保持装置100的主腔室112与副腔室118之间进行流体连通，使得由供应管线115供应的真空或空气到达抓持区域108b的隙孔110。因此，在保持产品的工艺流程期间，通过隙孔110来确保在抓持区域108b中保持产品，特别是沿着每个隙孔与产品之间的接触表面保持产品。在需要保持良好的产品定位的其他工艺流程(例如，需要精确的切割角度的产品切割工艺流程)期间，产品也会被保持。

再参考图4和图5，运输装置200具有可以被致动的底架202，以便沿着底架的前侧202a对齐的吸盘204在产品运输阶段中与产品接合。主腔室212限定在底架202中，该主腔室212用作运输装置200的储存器(以类似于保持装置100的主腔室112的方式)。在产品保持和运输阶段中，传输装置的主腔室212一直供应有真空。在产品从吸盘204取出的阶段中，传输装置的主腔室212一直供应有空气。运输装置的主腔室212通过一个或更多个相应的真空或增压空气供应软管而供应有真空或空气(如同上文关于保持装置100的描述)。每条供应管线可以与相应的导管接合(未示出)，所述导管在运输装置的供应管线与主腔室212之间建立流体连通。通过打开由压缩空气控制的已知的阀(未示出)来激活真空或空气供应。所述阀能够使容纳在运输装置200的主腔室212中的真空或压缩空气被迅速地利用。

运输装置200的副腔室218限定在底架202中，所述副腔室218将由相应的供应软管(未示出)供应的真空或空气分配至吸盘204(以类似于保持装置100的副腔室118的方式)。副腔室218由底架支撑元件202b和吸盘支撑元件204a界定。至少一个吸盘供应孔(或“吸盘孔”)221限定在底架支撑元件202b的上表面202b'与相对的前表面202b”之间。吸盘孔221在运输装置的主腔室212与副腔室218之间建立流体连通。

底架202还包含运输器封闭活塞(或“运输器活塞”)225，当运输器活塞受到空气供应压力时，所述运输器封闭活塞(或“运输器活塞”)225在运输装置200的主腔室212与副腔室218之间提供受控的流体连通。运输器活塞225包括与底架支撑元件202b接合的往复的活塞杆225a。运输活塞225通过已知的方式附接至底架202。

输送活塞225包括复位弹簧225b，该复位弹簧225b控制相对于相应的吸盘孔204的轴线垂直对齐的杆225a的定位，使得杆225a可以在接合位置与脱离位置之间引导吸盘(如下所述)。吸盘孔221的数量通常与运输活塞225的数量相对应，以确保吸盘在产品运输和取出阶段中得到充足的供应。

运输装置200还包括与底架202集成在一起的至少一个微型阀230。微型阀230借助于已知的阀(未示出)，通过控制执行柱225a的往复运动的空气供应来操纵运输器活塞(参见图5中的箭头C)。微型阀230由此提高了运输装置200的紧凑性。为了保持该优点，可以限制缆线和软管的数量，而不会负面地影响运输装置200的操作。连接至所有微型阀的印刷电路板(或“PCB”)的使用允许电缆、一根用于真空的软管和另一根用于压缩空气的软管的使用。

当运输活塞225通过微型阀230受到空气供应压力时，所述运输活塞225到达运输活塞阻塞吸盘孔221的接合位置。由于防止供应至副腔室218，吸盘204就不起作用。当运输活塞225没有从微型阀230受到空气供应压力时，复位弹簧225b将运输活塞225推至脱离位置，在所述脱离位置上运输活塞225不再阻塞吸盘孔221(如图4和图5所示)。然后在运输装置200的主腔室212与副腔室218之间进行流体连通，使得由相应的供应软管供应的真空或空气到达吸盘204。从而在产品保持和运输过程期间，通过吸盘204抓持产品。

所公开的环状循环还具有减少产品的变形并促进其取出(从抓持区域108b或从吸盘204)的附加优点。长久处于真空下的真空储存腔室(即，主腔室)能够优化产品保持时间。可以根据用于执行保持和运输阶段的最短可能时间来选择该腔室的尺寸。

对于所有实施方案，可以利用公开的本发明落实系统，以确保产品的保持和运输阶段的可再现性。可以通过已知的方式进行验证，包括可以手动或自动的监视系统(例如，一个或更多个与PLC通信的摄像机)。因此，始终注意生产期间产品性能的准确性。

术语“至少一个”和“一个或更多个”可以互换地使用。表示为“在a与b之间”的范围包括“a”值和“b”值。

尽管已经示出并描述了实现本发明的特定实施方案，应当理解的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种改变、增加和修改。因此，除所附权利要求书中陈述的内容外，不应限制所描述的本发明的范围。

Claims (14)

1.一种在产品上执行工艺流程期间以参数化方式保持产品的设备，所述设备包括：

至少一个抓持装置(108a,204)，其在产品保持工艺流程期间与产品的表面接合；

环状的真空回路，包括：

主腔室(112,212)，其在产品保持和运输阶段中供应有真空，而在从抓持装置取出产品的阶段中供应有空气；

副腔室(118,218)，其在产品保持和运输阶段中将真空分配至抓持装置，而在从抓持装置取出产品的阶段中将空气分配至抓持装置；

供应孔(121,221)，其在设备的主腔室与副腔室之间建立流体连通；以及

关闭活塞(125,225)，其具有在接合位置与脱离位置之间往复的杆(125a,225a)，在所述接合位置上关闭活塞阻塞供应孔，而在所述脱离位置上关闭活塞不阻塞供应孔；

复位弹簧(125b,225b)，所述复位弹簧(125b,225b)使得杆在接合位置与脱离位置之间往复运动，当关闭活塞受到空气供应压力时到达所述接合位置，而当关闭活塞没有受到空气供应压力时到达所述脱离位置，其中，所述设备包括保持装置(100)，所述保持装置(100)包括：

支撑框架(102)，其具有限定在上表面(102a)与相对的前表面(102b)之间的结构；以及

放置台(104)，其包括：

平面元件(106)，其具有布置为与支撑框架(102)的上表面(102a)紧邻的前表面(106b)、以及相对的上表面(106a)；和

接触元件(108)，其布置为与平面元件(106)的上表面(106a)毗连，所述接触元件具有带多个隙孔(110)的有孔表面(108a)，所述隙孔(110)在保持装置的副腔室(118)与接触元件(108)之间建立连续的流体连通。

2.根据权利要求1所述的设备，进一步包括至少一个供应管(115)，所述供应管(115)与相应的导管接合，所述导管在设备的供应管与主腔室之间建立流体连通。

3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述供应孔的数量通常与所述关闭活塞的数量相对应。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述隙孔(110)分布在接触元件的抓持区域(108b)中。

5.根据权利要求4所述的设备，其中，分布在抓持区域中的隙孔以平行四边形的形式分布。

6.根据权利要求3所述的设备，其中，每个隙孔(110)包括环绕截头圆锥形元件(110b)的圆周部(110a)，所述圆周部具有周沿(110a')，所述周沿(110a')和截头圆锥形元件一起形成隙孔与产品之间的接触表面。

7.根据权利要求3所述的设备，其中：

所述保持装置的主腔室(112)限定在支撑框架的上表面(102a)与平面元件(106)的前表面(106b)之间，所述保持装置的主腔室的宽度和长度分别与抓持区域(108b)的宽度部分和长度部分相对应；

所述保持装置的副腔室(118)限定在放置台(104)中，位于平面元件(106)与接触元件(108)之间，所述保持装置的副腔室(118)的宽度和长度分别与抓持区域(108b)的宽度部分和长度部分相对应；

所述供应孔(121)限定在平面元件中，以在保持装置的主腔室与副腔室之间建立流体连通。

8.根据权利要求3所述的设备，其中：

所述关闭活塞(125)附接至支撑框架(102)的前表面(102b)；

所述杆(125a)与供给孔(121)的轴线轴向对齐。

9.根据权利要求3所述的设备，包括运输装置(200)，所述运输装置(200)包括：

底架(202)，其具有多个抓持装置，所述抓持装置在产品运输阶段中与产品接合，并且在所述底架中布置有主腔室(212)、副腔室(218)和供应孔(221)；以及

至少一个微型阀(230)，其与底架(202)集成在一起，以通过控制接合位置与脱离位置之间的往复运动来执行关闭活塞的控制。

10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述抓持装置包括吸盘(204)，所述吸盘(204)在与副腔室流体连通的底架下方对齐。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述副腔室(218)由底架支撑元件(202b)和抓具支撑元件(204a)界定。

12.根据权利要求9所述的设备，其中：

所述关闭活塞(225)附接至底架(202)；

所述杆(225a)相对于供应孔(221)垂直对齐，使得杆(225a)在接合位置与脱离位置之间以往复运动通过供应孔(221)。

13.一种在产品上执行工艺流程期间参数化产品保持的系统，所述系统包括权利要求1至3中任一项所述的在产品上执行工艺流程期间以参数化方式保持产品的设备。

14.一种在产品上执行工艺流程期间参数化产品保持的系统，所述系统包括权利要求9至12中任一项所述的在产品上执行工艺流程期间以参数化方式保持产品的设备。

Images