CN113752607B - 全钢成型机贴合鼓鼓板的撑开机构及其撑开方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全钢成型机贴合鼓鼓板撑开机构，该机构包括：多个环绕在胎体鼓外侧的鼓板，其整体在胎体鼓的外侧构成圆柱体状，所述鼓板的前侧与后侧分别设置有前限位件和后限位件以限制鼓板的纵向位移；螺旋推杆机构，其设置在机架的前侧上，包括第一伺服电机、与第一伺服电机驱动连接的同步带轮组、与同步带轮组传动连接的丝杆传功机构以及与丝杆传动机构连接的第一推杆，推杆传动机构，其包括设置在鼓体内的第二推杆、用于第二推杆复位的弹性复位件以及用于限制鼓板发生前移的定位板，所述第二推杆与第一推杆固定连接以在第一推杆的引导下发生纵向位移，所述鼓板内形成有与第二推杆滑动配合的倾斜导轨，鼓板在第二推杆的导引下发生径向位移。

Description

全钢成型机贴合鼓鼓板的撑开机构及其撑开方法

技术领域

本发明涉及轮胎成型技术领域，具体涉及一种全钢成型机高效贴合鼓机箱的鼓板撑开机构及其撑开方法。

背景技术

轮胎胎体鼓是将带状、片状胶料与胎圈制作成胎体半制品的装置，现有的胎体鼓机箱内部传动形式复杂，采用单台电机带动胎体鼓的旋转与鼓板的涨缩是两个步骤，鼓体的旋转与鼓板的涨缩是两个独立的步骤从中单靠一个离合器难以控制两个步骤的完成，离合器吸合时鼓体实现转动，离合器断开时鼓体内部丝杠转动带动鼓板相连的滚珠滑块滑动撑开鼓板，两个步骤无法同时进行，离合器吸合与断开来回调换步骤浪费时间降低生产效率，往往在需要鼓板撑开时内部的滚珠丝杠与丝母受力增强，造成丝杆、丝母、滑块破损几率提高，大大提高机器的故障率，胎体制品制作时胎圈无法自动预置需要人工手动预置，浪费时间，影响生产轮胎的产量。

发明内容

第一方面，本发明提供一种结构简单、节约制作时间、提升轮胎产量的一种全钢成型机贴合鼓鼓板撑开机构，该机构包括：

多个环绕在胎体鼓外侧的鼓板，其整体在胎体鼓的外侧构成圆柱体状，所述鼓板的前侧与后侧分别设置有前限位件和后限位件以限制鼓板的纵向位移；

螺旋推杆机构，其设置在机架的前侧上，包括第一伺服电机、与第一伺服电机驱动连接的同步带轮组、与同步带轮组传动连接的丝杆传功机构以及与丝杆传动机构连接的第一推杆，所述同步带轮组包括与第一伺服电机驱动连接的输出同步带轮以及与输出同步带轮传动连接的第一同步轮和第二同步轮，所述丝杆传动机构包括与第一同步轮传动连接的第一丝杆、与第二同步带轮传动连接的第二丝杆以及与第一丝杆和第二丝杆发生螺纹配合的推动盘，所述第一丝杆和第二丝杆平行布置在鼓机箱的左右两侧，所述推动盘的中间位置与第一推杆固定连接以带动第一推杆发生纵向位移；

推杆传动机构，其包括设置在鼓体内的第二推杆、用于第二推杆复位的弹性复位件以及用于限制鼓板发生前移的定位板，第一推杆顶着鼓体内第二推杆，所述第二推杆在第一推杆的引导下发生纵向位移，所述鼓板内形成有与第二推杆滑动配合的倾斜导轨，以使得鼓板在第二推杆的导引下发生径向位移。

作为较佳的实施方式，所述鼓板的前侧与后侧均形成朝向下侧倾斜的倾斜导轨，

所述第二推杆的前侧和后侧分别形成锥状滑块座，两个锥状滑块座作为一个整体，其上固定设有与该倾斜导轨滑动配合的滑块。

作为较佳的实施方式，所述弹性复位件为弹簧，所述弹簧一端与第二推杆相抵，其另一端与弹簧压块相抵以调节弹簧弹力。

作为较佳的实施方式，所述的推动盘左右两侧设置有梯形螺母，所述的第一丝杆和第二丝杆分别与该两个梯形螺母螺旋配合，所述推动盘的中间区域与第一推杆固定连接，所述第一推杆通过直线轴承设置机架上，在贯穿中空主轴后与第二推杆连接。

作为较佳的实施方式，所述鼓板的前侧设有与胎体鼓主轴相连接的定位板以限制鼓板的前移。

作为较佳的实施方式，所述的鼓板前侧具有限制其在前后方向位移的定位套。

作为较佳的实施方式，所述的中空主轴内设有6条径向气道与外环面6个气孔相贯，气道沿轴心对称分布，单独控制气道完成所需动作。

本发明还提供一种全钢成型机贴合鼓鼓板的撑开方法，该方法包括如下步骤：

1）第一伺服电机输出减速机后带动同步带轮组传动，同步带轮组带动第一丝杆和第二丝杆进行旋转，而与第一丝杆和第二丝杆螺纹配合的推动盘发生前移动作，推动盘接续带动第一推杆以及第二推杆发生前移；

2）第二推杆利用锥状滑块座以及其上的滑块与鼓板的倾斜导轨滑动配合，由于鼓板右侧限位板的限位作用，且第二推杆的推力受到弹性复位件以及其后侧的压块限制，多个鼓板慢慢向外撑开；

3）第一伺服电机停止工作后，由于弹性复位件的提供复位动力，第二推杆自动复位。

本发明与现有技术相对比，其有益效果在于：

1.本发明将原有单电机离合器控制改为双第一伺服电机单独控制，有效的解决两个步骤互不干扰的问题。

2.本发明中将原本的滚珠丝杠式改变为特有的推杆滑块式，有效的降低了故损率的发生，降低了后续维护成本与维修难度。

3.本发明中将原本人工预置胎侧或固定单一化预置改为自动化可调节预置，结构简单小巧适用各种型号，降低人工劳动强度节约胎体鼓上宝贵的空间。

4.本发明中采用螺旋推杆机构代替了原本复杂的机构，可大大缩短胎体的制作时间，降低故障发生率，提升轮胎产量。

5.本发明中将原本复杂单一的胎体机箱与胎体鼓改变为现在结构简单功能多样的胎体机箱与胎体鼓，可有效降低故损率的发生，提升轮胎产量换取更大的经济效益。

附图说明

图1是本发明的整体结构剖面图；

图2是本发明的整体结构俯视图；

图3是本发明中整体结构左视图；

图4是旋转气动密封机构示意图；

图中：1、推杆传动机构，2、旋转气动密封机构，3、内侧胎圈预置机构，4、螺旋推杆机构，5、定位板，6、鼓板，7、螺钉，8、第二推杆，9、鼓体主轴；10、M14螺栓，11、法兰盘，12、定位套，13、减震圈，14、滑块，15、锥状滑块座，16、垫圈，17、弹簧，18、圆螺母，19、压力调整装置；20、弹簧压块，21、压块定位套，22、套筒，23、压盖，24、箱体，25、外套，26、密封圈，27、内套，28、中空主轴，29、止动板，30、端套，31、长螺栓，32、扩抓，33、转动盘，34、固定盘，35、连接板，36、导轨，37、L型伸缩板，38、上气缸，39、下气缸，40、上导向杆，41、缓冲垫，42、顶丝，43、调整块底座，44、下导向杆，45、直线轴承，46、第一推杆，47、第一丝杆，48、推动盘，49、L型调整块底座，50、同步带，51、左支撑轴承，52、夹紧双螺母，53、第二丝杆，54、右支撑轴承，55、梯形螺母，56、第一同步轮，57、机箱底板，58、第二同步轮，59、输出同步带轮，60、涨缩电机底板，61、减速机，62、第一伺服电机，63、第二伺服电机，64、旋转减速机，65、齿轮。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“纵向”、 “顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用以限定本发明。

现有技术中采用单台电机带动胎体鼓的旋转与鼓板的撑开两个步骤，然而采用单一电机难以实现两个步骤同时进行，同时离合器吸合与断开来回调换步骤浪费时间降低生产效率。此外，在鼓板撑开时，机箱内部的滚珠丝杠转动难以控制在滚珠滑块的最大力内造成滑块破损几率，大大提高机器的易故障率。

基于此，请参阅图1-图4，本实施方式目的在于提供一种全钢成型机贴合鼓机箱，该鼓机箱包括机架、设置在机架上的内侧胎圈预置机构3以及多个环绕在胎体鼓外侧的鼓板6，该多个鼓板整体在胎体鼓的外侧构成圆柱体状，所述鼓板的前侧与后侧分别设置有前限位件和后限位件以限制鼓板6的纵向位移，所述鼓板6需要在驱动机构的作用下实现独立的旋转或者撑开动作；

为了实现上述目的，本发明提供一种双伺服驱动机构，具体地，请参阅图1，该双伺服驱动机构包括螺旋推杆机构4与推杆传动机构，该二者用于独立驱动鼓板发生撑开动作，具体地：

螺旋推杆机构4设置在机架的前侧上，包括第一伺服电机62、与第一伺服电机62驱动连接的同步带轮组、与同步带轮组传动连接的丝杆传功机构以及与丝杆传动机构连接的第一推杆46，请参阅图3，所述同步带轮组包括与第一伺服电机62驱动连接的输出同步带轮59以及与输出同步带轮59传动连接的第一同步轮56和第二同步轮58，所述的输出同步带轮59、第一同步轮56和第二同步轮58通过同步带传动连接，所述丝杆传动机构包括与第一同步轮56传动连接的第一丝杆47、与第二同步轮58传动连接的第二丝杆53以及与第一丝杆47和第二丝杆53发生螺纹配合的推动盘48，所述第一丝杆47和第二丝杆53平行布置在鼓机箱机架的左右两侧，所述推动盘48的中间位置与第一推杆46固定连接以带动第一推杆46发生纵向位移，在本实施方式中，该第一伺服电机的工作带动同步带轮组发生传动，丝杆与推动盘从同步带轮组处获得动力，最终推动第一推杆发生前移；螺旋推杆机构由左右两个同步轮带动左右两个丝杠转动，两个梯形螺母同步推拉推动盘，保证机箱内第一推杆的直线运动；相较于原本复杂的机构，本实施方式提供的螺旋推杆机构可大大缩短胎体的制作时间，降低故障发生率，提升轮胎产量。

推杆传动机构包括设置在鼓体内的第二推杆8、用于第二推杆8复位的弹性复位件（弹簧17）以及用于限制鼓板发生前移的定位板5，所述第二推杆8与第一推杆46固定连接以在第一推杆46的引导下发生纵向位移，所述鼓板6内形成有与第二推杆滑动配合的倾斜导轨，以使得鼓板在第二推杆的导引下发生径向位移也即撑开动作；本实施方式中，第二推杆8与鼓板发生倾斜滑动配合，且采用定位板5限制鼓板的前移，如此，可以轻松将第二推杆8的前移动作转化为鼓板6的撑开动作，即实现了采用独立第一伺服电机实现鼓板的撑开动作；

本实施方式采用的推杆滑块机构内将鼓板撑开的运动方法采用滑块与滑轨式，大大降低了故障率的发生，降低了后续维护成本与维修难度；所述的胎体鼓推杆滑块机构内采取机箱内第一推杆46顶着鼓体内第二推杆8，鼓体内第二推杆8与弹性复位件的巧妙配合，大大的节约鼓板6收缩时间。

作为较佳的实施方式，所述鼓板的前侧与后侧均形成朝向下侧倾斜的倾斜导轨，所述第二推杆8的前侧和后侧分别形成锥状滑块座15，两个锥状滑块座作为一个整体，其上固定设有与该倾斜导轨滑动配合的滑块14，即左右两侧锥状滑块座一体成型，其具有的外侧倾斜面固定有与倾斜导轨配合的倾斜滑块，二者发生滑动配合；在本实施例中，滑块14利用4颗M6螺钉固定在锥状滑块座15上。

可选的，所述弹性复位件为弹簧，所述弹簧17一端与第二推杆8相抵，其另一端与弹簧压块20相抵以调节弹簧弹力，该弹簧以及弹簧压块保证了第二推杆缓慢前移，也即采用弹性复位件和弹簧压块确保该多个鼓板慢慢向外撑开。

第二推杆8不受力时弹簧17回弹把第二推杆8往左推回至初始位置，弹簧17弹力受右侧弹簧压块20压入量控制，所述的鼓板6最小基元受滑块14与鼓板6相对位置以及锥状滑块座15与定位板之间的定位套12与减震圈13长度的影响。

以上螺旋推杆结构以及推杆滑块结构实现了采用单电机驱动鼓板的撑开动作。

进一步地，本申请另一个目的在于在独立撑开的同时能够独立地驱使鼓板发生旋转动作；本实施方式采用如下结构实现：

本申请提供的全钢成型机贴合鼓机箱还包括旋转驱动机构，旋转驱动机构设置在机架的前侧上，其包括第二伺服电机63、与第二伺服电机63转动连接的齿轮65、与齿轮65啮合传动的转动轮，所述转动轮的周向上具有一齿条段以及一接续形成在齿条段两个自由侧的光滑段，所述齿条段与齿轮65啮合配合以驱动转动轮的旋转，所述光滑段与齿条段之间形成的分隔区域阻止转动轮旋转，所述转动轮与第一推杆46转动配合，所述第一推杆46与第二推杆8固定连接，；如此，通过第二伺服电机的驱动，由于定位套12与定位板5的前后定位作用，第二推杆8带动与之联动的鼓板发生旋转动作，如此，实现了采用单电机独立控制鼓板旋转工作。

本发明还提供旋转气动密封机构2，请参阅图4，旋转气动密封机构包括固定套设在第一推杆46外侧的中空主轴28、套设在中空主轴28上的内套27、套设在内套27上的外套25、固定在外套25前端的端套30以及与所述端套固定的止动板29；所述的外套25外环面上设有压缩气体输入口且其内侧沿其长度延伸方向形成多个环气槽，该压缩气体输入口与环气槽相贯穿；所述的内套27外环面上均布着多个圆孔且其内侧沿其长度延伸方向形成多个内侧环气槽，该圆孔与内侧环气槽相贯穿；

所述的内套27内侧环气槽与外套的环气槽的前后两侧均设有密封圈26保证密封；

所述的中空主轴28上螺旋分布着多个气孔给鼓板上制做制品时提供所需的压缩气体；所述的内套27的内侧环气槽与中空主轴28的多个气孔相对应，所述的外套25内侧环气槽对应内套27外环面的圆孔。

所述的气环内的气体作用，1路气为抽真空，为贴合复合件时提供吸附帮助，使复合件物料在贴合鼓上吸附旋转360度，形成一个环形筒。2路气为吹气，成型的环形胎体筒从贴合鼓上脱离时，从贴合鼓鼓板上的气孔进行吹气，防止复合件物料粘合在贴合鼓鼓板上脱离不开。

在本实施例中，参阅图4，所述外套包括3个套设在内套外侧的外套单元，所述的端套通过4条长螺栓31将3个外套单元贯穿连接在一起，其中2条螺栓31固定在止动板29上，防止内套27、外套25、端套30跟随中空主轴28一起旋转；

在本实施例中，所述的推动盘48左右两侧设置有梯形螺母55，所述的第一丝杆47和第二丝杆53分别与该两个梯形螺母55螺旋配合，所述推动盘48的中间区域利用双螺母与第一推杆46固定连接，所述第一推杆46通过直线轴承45设置机架上，在贯穿中空主轴28后与第二推杆46连接；两个梯形螺母同步推拉推动盘，保证机箱内中心推杆的直线运动。在本实施例中，所述鼓板的前侧设有与胎体鼓主轴相连接的定位板5以限制鼓板的前移。

在本实施例中，所述的中空主轴28与胎体鼓，利用法兰盘11带键与螺钉使其配合。

所述的中空主轴内设有6条径向气道与外环面6个气孔相贯，气道沿轴心对称分布，单独控制气道完成所需动作。

所述的中空主轴左端利用螺钉固定在轴承外圈上，轴承内圈用螺钉固定机架上。

本发明提供的胎圈预置机构3，其采用CN112265303A公开的胎圈预制机构，具体包括其包括固定盘34、转动盘33、连接板35、导轨36、L型伸缩板37、扩抓32、上气缸38、下气缸39、缓冲垫41、顶丝42、调整块底座43、上导向杆40、下导向杆44，所述的连接板35固定在外侧且可实现径向滑动，连接板组件至少有四组，所述的连接板35组件包括设置在固定盘34上的连接板35以及设置在每块连接板35上的扩抓32，扩抓32撑开后扩抓32的各个抓面处于同一圆周面，所述的固定盘34的盘面对应每块连接板35处均镜像设有一个直槽，所述的上下导向杆40、44沿鼓机箱上的直线轴承座与固定盘34、转动盘33一同被上气缸38和下气缸39推动向外伸出，上下两根对角设计保证预置器与水平线的垂直度，将原本人工预置胎侧或固定单一化预置改为自动化可调节预置，结构简单小巧适用各种型号，降低人工劳动强度节约胎体鼓上宝贵的空间。

基于以上提供的全钢成型机贴合鼓机箱，本发明提供一种全钢成型机贴合鼓机箱鼓板的工作方法，该方法包括如下步骤：

1）第一伺服电机62输出减速机61后带动同步带轮组59,50,56,58传动，同步带轮组59,50,56,58带动第一丝杆47和第二丝杆53进行旋转，而与第一丝杆47和第二丝杆53螺纹配合的推动盘48发生前移动作，推动盘48接着带动与推动盘连接的第一推杆46发生前移，而第一推杆进一步带动与之连接的第二推杆8发生前移；

2）第二推杆8利用锥状滑块座15以及其上的滑块14与鼓板6的倾斜导轨滑动配合，由于鼓板右侧限位板的限位作用，且第二推杆8的朝向右侧的推力受到弹性复位件（压簧）以及其后侧的弹簧压块20的限制，多个鼓板6慢慢向外撑开；

3）第一伺服电机62停止工作后，由于弹性复位件的提供复位动力，第二推杆8自动复位至初始位置，鼓体内中心推杆与弹簧的巧妙配合，大大的节约扩张收缩时间；

4）第二伺服电机63工作，带动齿轮65转动，而齿轮65与转动轮的齿条段啮合传动后带动转动轮转动，所述转动轮与第一推杆46转动配合，第一推杆46进一步带动第二推杆8转动，最终带动鼓板6的旋转，

以上实现了采用两个第一伺服电机与第二伺服电机两个伺服电机各自独立控制鼓板的撑开和旋转工作，有效的解决鼓板旋转和撑开两个步骤互不干扰的问题。本发明中将原本复杂单一的胎体机箱与胎体鼓改变为现在结构简单功能多样的胎体机箱与胎体鼓，可有效降低故损率的发生，提升轮胎产量换取更大的经济效益。

本发明提供了一种全钢成型机高效贴合鼓机箱，属于轮胎制造技术领域，它解决了现有的胎体鼓结构复杂、各部件容易磨损，制造胎体制品效率低下等情况，在结合前期申请的《一种轮胎成型机内侧胎圈预置器装置》，专利号：CN112265303A，希望将轮胎成型机胎体鼓部分整体进行综合提升性能，本种全钢高效贴合鼓机箱装置，包括胎体鼓推杆滑块机构、旋转气动密封机构、内侧胎圈预置机构、螺旋推杆机构，所述胎体鼓推杆滑块机构内将鼓板撑开的运动方法采用滑块与滑轨式，大大降低了故障率的发生，所述的胎体鼓推杆滑块机构内采取机箱内中心推杆顶着鼓体内中心推杆，鼓体内中心推杆与弹簧的巧妙配合，大大的节约扩张收缩时间，所述的内侧胎圈预置机构上设有转动轮、连接板、L型伸缩板与扩抓，按照所需的胎圈大小自动调节，减少人工强度，所述的螺旋推杆机构由左右两个同步带轮带动左右两个丝杠转动，两个梯形螺母同步推拉推动盘，保证机箱内中心推杆的直线运动。

Claims (2)

1.一种全钢成型机贴合鼓鼓板撑开机构，其特征在于，该机构包括：

多个环绕在胎体鼓外侧的鼓板（6），其整体在胎体鼓的外侧构成圆柱体状，所述鼓板的前侧与后侧分别设置有前限位件和后限位件以限制鼓板的纵向位移；

螺旋推杆机构（4），包括第一伺服电机（62）、与第一伺服电机（62）驱动连接的同步带轮组、与同步带轮组传动连接的丝杆传功机构以及与丝杆传动机构连接的第一推杆（46），所述同步带轮组包括与第一伺服电机驱动连接的输出同步带轮以及与输出同步带轮传动连接的第一同步轮和第二同步轮，所述丝杆传动机构包括与第一同步轮传动连接的第一丝杆、与第二同步轮传动连接的第二丝杆以及与第一丝杆和第二丝杆发生螺纹配合的推动盘，所述第一丝杆和第二丝杆平行布置在鼓机箱的左右两侧，所述推动盘的中间位置与第一推杆固定连接以带动第一推杆发生纵向位移；

推杆传动机构，其包括设置在鼓体内的第二推杆（8）、用于第二推杆（8）复位的弹性复位件（17）以及用于限制鼓板发生前移的定位板，第一推杆顶着鼓体内第二推杆，所述第二推杆在第一推杆（46）的引导下发生纵向位移，所述鼓板（6）内形成有与第二推杆滑动配合的倾斜导轨，以使得鼓板在第二推杆的导引下发生径向位移；

所述弹性复位件为弹簧，所述弹簧一端与第二推杆相抵，其另一端与弹簧压块相抵以调节弹簧弹力；所述的推动盘（48）左右两侧设置有梯形螺母（55），所述的第一丝杆（47）和第二丝杆（53）分别与该两个梯形螺母（55）螺旋配合，所述推动盘（48）的中间区域与第一推杆（46）固定连接，所述第一推杆（46）通过直线轴承（45）设置机架上，在贯穿中空主轴（28）后顶着第二推杆（8）；所述鼓板的前侧设有与胎体鼓主轴相连接的定位板（5）以限制鼓板的前移；所述的鼓板前侧具有限制其在前后方向位移的定位套；所述的中空主轴内设有6条径向气道与外环面6个气孔相贯，气道沿轴心对称分布，单独控制气道完成所需动作；

撑开机构还包括旋转驱动机构，旋转驱动机构设置在机架的前侧上，其包括第二伺服电机、与第二伺服电机转动连接的齿轮、与齿轮啮合传动的转动轮，所述转动轮的周向上具有一齿条段以及一接续形成在齿条段两个自由侧的光滑段，所述齿条段与齿轮啮合配合以驱动转动轮的旋转，所述光滑段与齿条段之间形成的分隔区域阻止转动轮旋转，所述转动轮与中空主轴转动配合，所述的中空主轴与胎体鼓利用法兰盘带键与螺钉使其配合，通过第二伺服电机的驱动，由于定位套与定位板的前后定位作用，中空主轴带动鼓板发生旋转动作。

2.根据权利要求1所述的鼓板撑开机构，其特征在于，所述鼓板的前侧与后侧均形成朝向下侧倾斜的倾斜导轨，所述第二推杆的前侧和后侧分别形成锥状滑块座（15），两个锥状滑块座作为一个整体，其上固定设有与该倾斜导轨滑动配合的滑块（14）。