CN114407251A - 一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法，包括机座、充气冷却装置、接缷平台、卸胎滚道、压缩空气供给与控制管路系统、电气控制系统和待充气冷却轮胎。该装置设计成左右对称并在竖直方向上分为上、下充气冷却工位，相对独立单元，具有独立操作功能，满足单胎或不同轮胎不同时刻不同充气冷却周期的充气冷却要求。该轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎步骤的轮胎加载充入压缩空气前电机驱动提升轮辋等夹持移动元件+轮胎的重量不会超过轮胎充气时最大张力的3％，所需要的电机驱动功率较小，而且运行时间在整个充气冷却周期占比不足3％，而轮胎加载充入压缩空气时丝杆夹持移动元件是静止不动的，电机不工作，所以制造成本低、节能。

Description

一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法

技术领域

本发明涉及工业生产加工设备技术领域，尤其涉及一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法。对经硫化处理后其形状、骨架和高分子弹性体材料不是稳定状态的轮胎须施加一个外在的夹持支承并加载内压空气冷却来稳定至标称状态，本发明正可提供解决这问题方法。

背景技术

在类似的公开装置中，至少具有两个接收空间区域工位；有些具有两个接收空间区域四工位但这些装置相对于一个转轴翻转180度，须机械调整轮辋夹盘夹持距离效率低，不能满足单模硫化或双模硫化不同轮胎不同硫化周期的轮胎充气冷却处理要求，即是不可用于单胎或不同轮胎不同时刻不同充气冷却周期的充气冷却；有些具有液压加载的其缺点是有液体泄漏时轮辋夹盘夹持距离变动影响轮胎质量稳定，而且液压油泄漏跑滴洒在轮胎上绝不允许、也不环保；上述公开装置中不能用一个公共的可移动的智能接取缷胎机械手或智能机器人来满足多台设备群组的轮胎载入、取出缷胎，无法帮助实现轮胎智能制造和无人工厂。为此，本发明提供一种安全、环保、节能、高效、自动化、智能化、数字化、多工位的轮胎充气冷却处理装置解决方案。

发明内容

本发明的目的是，提出一种上述用途类似的装置，针对现有技术的缺陷，提供一种精度高、结构简单紧凑、操作简单方便、维护容易、无需人工调距、安全、环保、节能、高效、自动化、智能化、数字化、多工位的由电机+链条+丝杆传动驱动轮辋调节和承载方式的轮胎充气冷却处理装置解决方案方法；并可用于单胎或不同轮胎不同时刻不同充气冷却周期的充气冷却；不仅能满足在硫化机主机和本装置两单机之间的固定的共用接取缷胎机械手进行装载和缷胎，而且可用一个公共的可移动的智能接取缷胎机械手或智能机器人来满足多台设备群组的轮胎载入、取出缷胎，对实现轮胎智能和无人工厂制造有极大帮助。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法，包括机座、充气冷却装置、接缷平台、卸胎滚道、压缩空气供给与控制管路系统和轮胎，所述充气冷却装置包括有框架、“丝杆升降机”机构、定位杆、连接支承座、活动轮辋支承座、活动轮辋夹盘、滑块固定调整座、导轨滑块、直线导轨、固定轮辋夹盘、固定轮辋支承座、推胎机构、辅助夹紧机构、安全防护平台、支脚；独立单元的所述框架设计成矩形结构形状，分设成上、下两个空间工位；用于安装夹持承压元件和充气冷却轮胎承压，其支承固定在支脚上，左右独立单元框架上部由连接板连接固定，防止重心不稳倾斜倒下；所述支脚支承固定在机座上；所述“丝杆升降机”机构、固定轮辋支承座固定在框架上，“丝杆升降机”机构、固定轮辋支承座安装固定在框架上，丝杆中心与固定轮辋支承座中心同轴；所述直线导轨安装固定在框架上，用于丝杆和夹持元件的连接支承座、活动轮辋支承座、活动轮辋夹盘升降运动导向和防转，左右直线导轨中心、丝杆中心、固定轮辋支承座中心处于同一垂直平面上；所述“丝杆升降机”机构中的丝杆、滑块固定调整座定位固定连接在连接支承座上；两个所述定位杆安装固定在活动轮辋支承座上，定位于连接支承座，用于辅助夹紧机构推动固定活动轮辋支承座和活动轮辋夹盘的运动定位导向及防转；所述辅助夹紧机构安装固定在连接支承座上，用于推动活动轮辋支承座和活动轮辋夹盘进一步位移将轮胎胎圈压紧压实紧密接触，所述上工位的所述推胎机构安装固定在支承活动轮辋支承座的连接支承座上，用于充气冷却完毕推动轮胎脱离上部活动轮辋夹盘，下工位的所述推胎机构安装固定在固定轮辋支承座上，用于充气冷却完毕推动轮胎脱离上部固定轮辋夹盘；同样的也可根据结构和具体情况包含将轮辋夹盘辅助夹紧机构移除转到固定安装在框架中梁上，用于推动固定轮辋支承座和固定轮辋夹盘位移将轮胎胎圈压紧压实紧密接触，此处固定轮辋支承座和固定轮辋夹盘不再是固定的而且须是能定位的和可位移活动的，定位杆安装固定在固定轮辋支承座上且定位导向于框架，同时将连接支承座和活动轮辋支承座整合成一体；所述“丝杆升降机”机构包括电机、主动链轮、链条、被动链轮、传动支承轴、丝杆、第一轴承压盖、圆柱滚子轴承、推力调心滚子轴承、丝杆螺母、圆锥滚子轴承和第二轴承压盖；用于驱驶连接支承座、活动轮辋支承座和活动轮辋夹盘这些夹持和承压元件作垂直升降直线运动来实现对轮胎夹持、夹紧和承压；所述接缷平台安装在充气冷却装置和硫化机主机之间，包括有平台气缸、平台滚道和安全维护平台，用于接缷从充气冷却装置中取出的轮胎进一步自然冷却，安装固定在接缷平台支架上的安全维护平台用于轮辋夹盘规格更换、设备维护时人员安全；所述卸胎滚道包括有挡胎气缸、挡胎杆和卸胎滚道架，用于接取从接缷平台缷出的轮胎，轮胎可停留其中进一步继续自然冷却以及输送到输送带上；所述安全防护平台安装固定在充气冷却装置的框架后侧面上，用于轮辋夹盘规格更换、设备维护时人员安全；所述压缩空气供给与控制管路系统用于控制气缸动作、轮胎充气、轮胎充气阀门开闭以及轮胎充气压力检测与控制；所述轮胎经硫化处理后其形状、骨架和高分子弹性体材料还不是稳定状态，需要施加一个外在的充气冷却装置夹持支承并加载内压空气冷却来稳定至标称状态，轮胎在其经硫化机主机硫化之后由硫化机主机与充气冷却装置共用的接取缷胎机械手送达充气冷却装置的接收空间区域工位轮辋上，通过由电机+链条+丝杆传动方式驱动“丝杆升降机”机构中丝杆驱驶充气冷却装置的活动轮辋夹盘向固定轮辋夹盘接近至轮胎标称胎圈距宽距离尺寸后停止动作，此时在往轮胎充气前安装固定在连接支承座上的轮辋夹盘辅助夹紧机构气缸活塞杆伸出，进一步推动活动轮辋支承座和活动轮辋夹盘继续位移紧密接触到轮胎胎圈形成密闭空间，然后连接在充气冷却装置上的压缩空气供给与控制管路系统将压缩空气加载入轮胎对其进行冷却，由于轮胎内腔加载了压缩空气从而产生一个张力作用到夹持及承压元件，此后活动轮辋夹盘复位到轮胎标称胎圈距宽距离尺寸时位置状态，同时撤销对辅助夹紧机构的气缸继续通气并排空，此后轮辋支承座、轮辋夹盘、轮胎紧密接触形成一个固定的密闭空间，在充入压缩空气压力和轮辋夹盘夹持共同作用下轮胎形状近似标称状态，由此轮胎被继续充入压缩空气冷却至其形状稳定状态直至被取出，该装置设计成左右对称相对独立单元，具有独立操作功能，满足单胎或不同轮胎不同时刻不同充气冷却周期的充气冷却要求；充气冷却装置独立单元具有至少两个位置相较硫化机主机中心相对固定在竖直方向上分为上、下接收空间区域工位，满足至少一个工位在充气冷却轮胎使用而另一个工位充气冷却完毕的轮胎将会被固定在硫化机主机上的能定位的与硫化机主机共用的接取缷胎机械手取出放置到接缷平台上，进而下一步接取缷胎机械手将硫化机主机硫化后的轮胎接取出送达至空置出来的这个接收空间区域工位，接缷平台及卸胎滚道各具有暂时至少半个充气冷却周期时间进一步自然冷却轮胎功能。

优选的，利用丝杆传动原理，设计一个“丝杆升降机”机构驱动轮辋调节和轮辋夹持轮胎充气时承载，其由电机+链条+丝杆组成，由电机通过链条、主动链轮、被动链轮、传动支承轴、丝杆螺母传动驱动丝杆升降驱驶轮胎夹持和承压元件作垂直升降直线运动来实现对轮胎夹持、夹紧和承压以及轮辋夹盘距离调节。

优选的，驱动“丝杆升降机”机构的传动不仅只是限于链轮、链条传动驱动丝杆，也包含可采用齿轮传动及带轮传动方式；丝杆和夹持元件的升降运动导向和防转设置有导轨滑块及直线导轨；电机不仅只是限于普通电机，也包含伺服电机、带旋转编码器开关电机。

优选的，丝杆和夹持元件的升降运动导向和防转不仅只是限于所述导轨滑块及直线导轨，也包含可采用导向杆、导向轴套导向和防转方式。

优选的，该装置设计成左右对称相对独立的充气冷却装置两个单元，具有独立操作功能，满足单模硫化或双模硫化不同轮胎不同硫化周期的充气冷却处理要求，即是可用于单胎或不同轮胎不同时刻不同充气冷却周期的充气冷却，所述轮胎夹持胎圈元件组成分别为活动轮辋夹盘和固定轮辋夹盘，区别在于活动轮辋夹盘可在限定的柱体空间内作垂直升降移动，可由电气控制系统控制活动轮辋夹盘停在设定位置；固定轮辋夹盘相对固定，其固定在框架中梁中心位置上，压缩空气通过连接在充气冷却装置上的压缩空气供给与控制管路系统管道穿过支承固定在框架中梁上的固定轮辋支承座输入到轮胎内对其进行冷却；本发明是在支承活动轮辋支承座的连接支承座上设置有两个轮辋夹盘辅助夹紧机构，夹持轮胎时，在夹持元件到达正常夹持位置时及往轮胎充气前辅助夹紧机构的气缸活塞杆伸出，推动活动轮辋支承座和活动轮辋夹盘继续位移紧密接触到包含有塌陷的和规整的轮胎胎圈形成密闭空间，保证充气时不泄漏。

优选的，本发明不仅只是限于在支承活动轮辋支承座的连接支承座上设置有两个轮辋夹盘辅助夹紧机构；也可根据结构和具体情况包含将轮辋夹盘辅助夹紧机构移除其他处转到固定安装在框架中梁上，用于推动固定轮辋支承座和固定轮辋夹盘位移辅助夹紧轮胎，此处固定轮辋支承座和固定轮辋夹盘不再是固定的而且须是能定位的和可位移活动的，同时将连接支承座和活动轮辋支承座整合成一体。

优选的，轮辋支承座被制作成标准的能定位固定通用的安装固定轮辋元件，便于不同规格轮辋和不同厂家通用。

优选的，本发明在每一工位上方分别设置有两推胎机构，分别安装固定在上工位支承活动轮辋支承座的连接支承座和下工位的固定轮辋支承座上，防止充气冷却处理完成后轮辋夹盘分离时轮胎沾在上部轮辋夹盘不能缷胎。

优选的，轮胎载入充气冷却装置及其从中取出不仅只是限于固定的能定位的在硫化机主机和本装置两单机之间的共用接取卸胎机械手，也包含可用一个公共的可移动的智能接取卸胎机械手或智能机器人来满足多台设备群组的轮胎载入、取出卸胎，轮胎充气冷却处理完成后，轮胎被取出放置在接卸平台上可继续自然冷却，轮胎输送到了卸胎滚道上后也可停留进一步继续自然冷却，充气冷却装置的后侧面上设置有安全防护平台，用于轮辋夹盘规格更换、设备维护时人员安全，接卸平台上设置有安全维护平台，用于轮辋夹盘规格更换、设备维护时人员安全。

优选的，本发明轮胎的接入和取出不仅只是限于同一侧；可另设一卸胎机械手固装在装置后侧将轮胎取出，同时将接卸平台和卸胎滚道从本设备底下方移出到后方，利于降低设备和硫化机主机高度。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)充气冷却装置设计成框架结构、左右对称相对独立单元，具有独立操作功能；充气冷却装置独立单元具有至少两个位置相较硫化机主机中心相对固定在竖直方向上分为上、下接收空间区域工位，满足至少一个工位在充气冷却轮胎使用而另一个工位上充气冷却完毕的轮胎将会被固定在硫化机主机上的能定位的与硫化机主机共用的接取卸胎机械手取出放置到接卸平台上，进而下一步接取卸胎机械手将硫化机主机硫化后的轮胎接取出送达空置出来的这个接收空间区域工位。充气冷却装置独立单元的两个工位轮流循环工作。能满足单模硫化或双模硫化不同轮胎的充气冷却处理要求，即是可用于单胎或不同轮胎不同时刻不同充气冷却周期的充气冷却；

(2)利用螺纹付丝杆传动原理将驱动轮胎的夹持及承压元件升降设计成一个由电机+链条+螺纹副驱动的“丝杆升降机”机构方式来驱驶夹持和承压元件作垂直升降直线运动实现对轮胎夹持、夹紧和承压。所述的轮胎在其经硫化机主机硫化之后由硫化机主机与充气冷却装置共用的接取卸胎机械手送达充气冷却装置的接收空间区域工位轮辋上，然后通过电机+链条+螺纹副丝杆传动方式驱动充气冷却装置的活动轮辋夹盘向固定轮辋夹盘接近至轮胎标称胎圈距宽距离尺寸后停止动作，由于丝杆和丝杆螺母的自锁性以及导轨滑块和直线导轨的防转，丝杆和夹持及承压元件处于静止状态，此时轮辋支承座、轮辋夹盘、轮胎紧密接触形成一个固定的密闭空间，此后连接在充气冷却装置上的压缩空气供给与控制管路系统将压缩空气加载入轮胎对其进行冷却。由于轮胎内腔加载了压缩空气从而产生一个张力作用到夹持及承压元件和丝杆上，进一步作用施加到丝杆螺母、传动支承轴、轴承和框架上形成一个封闭力系；这个张力比较大，上述元件须有足够强度和刚性，但是电机驱动功率不必大，足够驱动提升上述丝杆夹持移动元件和轮胎重量即可，原因是在轮胎加载充气前，上述丝杆夹持移动元件和轮胎重量不会超过轮胎充气时最大张力的3％，轮胎加载充气时丝杆夹持移动元件是静止不动的，电机不工作，节能；而且“丝杆升降机”机构没有液压缸泄漏跑滴现象，所以环保；

(3)丝杆一端定位连接固装在与活动轮辋支承座相连接的连接支承座上，另一端旋入在丝杆螺母中，连接支承座设有滑块固定调节座和导轨滑块导向只能垂直位移，所以丝杆不能转动只限于直线运动；丝杆螺母、传动支承轴、轴承这些支承传动件被限制固装在框架上，只限于旋转运动，这样“丝杆升降机”机构既可推动物件位移又可承载物重。推动定位连接固装在连接支承座上的丝杆作垂直升降运动位移是由电机驱动链轮，通过链条、链轮传动，驱驶传动支承轴、丝杆螺母转动从而实现推动丝杆升降，辅之直线导轨导向和防转，进而驱动连接支承座、活动轮辋支承连接座、活动轮辋夹盘、滑块固定调整座、导轨滑块整体作垂直升降运动，进而实现对轮胎夹持、夹紧和承压以及轮辋夹盘驱离。

(4)该装置设计成左右对称相对独立的充气冷却装置两个单元，具有独立操作功能，满足单模硫化或双模硫化不同轮胎的充气冷却处理要求，即是可用于单胎或不同轮胎不同时刻不同充气冷却周期的充气冷却。两个单元的充气冷却装置布置成倒“八”字形式，防止轮胎载入取出时接取缷胎机械手和轮胎与设备产生干涉碰撞，同时防止设备大了占用空间过大。

(5)通过在支承活动轮辋支承座的连接支承座上设置有两个轮辋夹盘辅助夹紧机构，其作用是推动活动轮辋夹盘对包含有塌陷(刚硫化后轮胎形状、骨架和高分子弹性体还不是处于标称状态，有些轮胎胎圈、胎侧不规整)的和规整的轮胎胎圈压紧压实紧密接触。活动轮辋支承座和连接支承座之间设置有两个导向定位杆，确保丝杆、连接支承座、活动轮辋支承座、活动轮辋夹盘同心同轴；夹持轮胎时，电机驱动夹持元件到达正常夹持位置时停止，往轮胎充气前辅助夹紧机构气缸活塞杆伸出，进一步推动活动轮辋支承座和活动轮辋夹盘继续位移紧密接触到轮胎胎圈形成密闭空间，此后向轮胎内充入压缩空气不会泄漏，同时撤销对气缸继续通气并排空。由于轮胎内空气的压力形成一股强大张力，推动活动轮辋支承座和活动轮辋夹盘迅速往处于静止状态的连接支承座移动接触，此时丝杆受到强大推力作用，进一步施加到丝杆螺母上传递到传动支承轴、推力向心滚子轴承和框架，轮胎内空气形成的张力同时作用在固定轮辋夹盘和固装在框架中梁上的固定轮辋支承座上，它们形成一个封闭力系。

附图说明

图1为本发明充气冷却处理装置主视示意图；

图2为本发明充气冷却处理装置侧视示意图；

图3为本发明充气冷却处理装置俯视示意图；

图4为本发明充气冷却装置主视示意图；

图5为本发明充气冷却处理装置的压缩空气供给与控制管路原理图；

图6为本发明充气冷却处理装置中的“丝杆升降机”机构示意图；

图7为本发明充气冷却处理装置的夹持元件直线导轨导向和防转示意图；

图8为本发明充气冷却处理装置的轮辋夹盘辅助夹紧气缸位置示意图；

图9为本发明充气冷却处理装置的上工位推胎气缸位置示意图；

图10为本发明充气冷却处理装置的下工位推胎气缸位置示意图；

图11为本发明充气冷却处理装置的夹持元件另一种形式的导向杆导向和防转示意图；

图12为本发明充气冷却处理装置的夹持元件另一种形式的导向杆导向和防转的另一种安装位置示意图；

图13为本发明充气冷却处理装置的辅助夹紧机构一种安装位置示意图；

图14为本发明充气冷却处理装置的辅助夹紧机构另一种安装位置侧视示意图；

图中：1、机座；2、充气冷却装置；3、框架；4、“丝杆升降机”机构；5、电机；6、主动链轮；7、链条；8、被动链轮；9、传动支承轴；10、丝杆；11、第一轴承压盖；12、圆柱滚子轴承；13、推力调心滚子轴承；14、丝杆螺母；15、圆锥滚子轴承；16、第二轴承压盖；17、定位杆；18、连接支承座；19、活动轮辋支承座；20、活动轮辋夹盘；21、滑块固定调整座；22、导轨滑块；23、直线导轨；24、固定轮辋夹盘；25、固定轮辋支承座；26、推胎机构；27、辅助夹紧机构；28、安全防护平台；29、支脚；30、压缩空气供给与控制管路系统；31、接收空间区域工位；32、标称胎圈距宽；33、接缷平台；34、卸胎滚道；35、平台气缸；36、平台滚道；37、安全维护平台；38、挡胎气缸；39、挡胎杆；40、卸胎滚道架；41、输送带；42、硫化机主机；43、接取缷胎机械手；44、轮胎。

图11和图12为本发明充气冷却处理装置的夹持元件导向和防转另一种形式。

图中：22、导向轴套；23、导向杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：参照图1－图10，一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎步骤，包括有机座1、充气冷却装置2、接缷平台33、卸胎滚道34、压缩空气供给与控制管路系统30和电气控制系统。充气冷却装置2设计成框架结构、左右对称相对独立单元，具有独立操作功能，布置成倒“八”字形式；充气冷却装置2独立单元具有至少两个位置相较硫化机主机42中心相对固定在竖直方向上分为上、下接收空间区域工位31，满足至少一个工位在充气冷却轮胎44使用而另一个工位上充气冷却完毕的轮胎44将会被固定在硫化机主机42上的能定位的与硫化机主机42共用的接取缷胎机械手43取出放置到接缷平台33上，进而下一步接取缷胎机械手43将硫化机主机42硫化后的轮胎44接取出送达至空置出来的这个接收空间区域工位31。充气冷却装置2独立单元的两个工位轮流循环工作。能满足单模硫化或双模硫化不同轮胎44的充气冷却处理要求，即是可用于单胎或不同轮胎44不同时刻不同充气冷却周期的充气冷却。

充气冷却装置2包括有框架3、“丝杆升降机”机构4、定位杆17、连接支承座18、活动轮辋支承座19、活动轮辋夹盘20、滑块固定调整座21、导轨滑块22、直线导轨23、固定轮辋夹盘24、固定轮辋支承座25、推胎机构26、辅助夹紧机构27、安全防护平台28、支脚29。

实施例2：独立单元的框架3设计成矩形结构形状，分设成上、下两个空间工位。用于安装夹持承压元件和充气冷却轮胎44承压，其支承固定在支脚29上，左右独立单元框架上部由连接板连接固定，防止重心不稳倾斜倒下；支脚29支承固定在机座1上；“丝杆升降机”机构4、固定轮辋支承座25固定在框架3上，“丝杆升降机”机构4、固定轮辋支承座25安装固定在框架3上，丝杆10中心与固定轮辋支承座25中心同轴；直线导轨23安装固定在框架3上，用于丝杆10和夹持元件的连接支承座18、活动轮辋支承座19、活动轮辋夹盘20升降运动导向和防转，左右直线导轨23中心、丝杆10中心、固定轮辋支承座25中心处于同一垂直平面上；“丝杆升降机”机构4中的丝杆10、滑块固定调整座21定位固定连接在连接支承座18上；两定位杆17安装固定在活动轮辋支承座19上，定位于连接支承座18，用于辅助夹紧机构27推动固定活动轮辋支承座19和活动轮辋夹盘20的运动定位导向及防转；辅助夹紧机构27安装固定在连接支承座18上，用于推动活动轮辋支承座19和活动轮辋夹盘20进一步位移将轮胎44胎圈压紧压实紧密接触，推胎机构26安装固定在活动轮辋支承座19上，用于充气冷却完毕推动轮胎44脱离上部轮辋夹盘。

实施例3：同样的也可根据结构和具体情况包含将轮辋夹盘辅助夹紧机构27移除转到固定安装在框架3中梁上，用于推动固定轮辋支承座25和固定轮辋夹盘24位移将轮胎44胎圈压紧压实紧密接触，见图13－图14，此处固定轮辋支承座25和固定轮辋夹盘24不再是固定的而且须是能定位的和可位移活动的，定位杆17安装固定在固定轮辋支承座25上且定位导向于框架3，同时将连接支承座18和活动轮辋支承座19整合成一体。

实施例4：“丝杆升降机”机构4包括有电机5，主动链轮6，链条7，被动链轮8，传动支承轴9，丝杆10，第一轴承压盖11，圆柱滚子轴承12，推力向心滚子轴承13，丝杆螺母14，圆锥滚子轴承15，第二轴承压盖16。用于驱驶连接支承座18、活动轮辋支承座19、和活动轮辋夹盘20这些夹持和承压元件作垂直升降直线运动来实现对轮胎44夹持、夹紧和承压。

接缷平台33安装在充气冷却装置2和硫化机主机42之间，包括有平台气缸35、平台滚道36、安全维护平台37，用于接缷从充气冷却装置2中取出的轮胎44进一步自然冷却，安装固定在接缷平台33支架上的安全维护平台37用于轮辋夹盘规格更换、设备维护时人员安全。

卸胎滚道34包括有挡胎气缸38，挡胎杆39，卸胎滚道架40，用于接取从接缷平台33缷出的轮胎44，轮胎44可停留其中进一步继续自然冷却以及输送到输送带41上。

安全防护平台28安装固定在充气冷却装置2的框架3后侧面上，用于轮辋夹盘规格更换、设备维护时人员安全。

压缩空气供给与控制管路系统30用于控制气缸动作、轮胎44充气、轮胎44充气阀门开闭以及轮胎44充气压力检测与控制。

实施例5：轮胎44经硫化处理后其形状、骨架和弹性体材料还不是稳定状态，需要施加一个外在的充气冷却装置2夹持支承并加载内压空气冷却来稳定至标称状态。其工作步骤程序是：轮胎44在其经硫化机主机42硫化之后由硫化机主机42与充气冷却装置2共用的接取缷胎机械手43送达充气冷却装置2的接收空间区域工位31轮辋上，通过由电机5+链条7+丝杆10驱动“丝杆升降机”机构4中丝杆10驱驶充气冷却装置2的活动轮辋夹盘20向固定轮辋夹盘24接近至轮胎44标称胎圈距宽32距离尺寸后停止动作，此时在往轮胎44充气前安装固定在连接支承座18上的轮辋夹盘辅助夹紧机构27气缸活塞杆伸出，进一步推动活动轮辋支承座19和活动轮辋夹盘20继续位移紧密接触到轮胎44胎圈形成密闭空间，然后连接在充气冷却装置2上的压缩空气供给与控制管路系统30将压缩空气加载入轮胎44对其进行冷却。由于轮胎44内腔加载了压缩空气从而产生一个张力作用到夹持及承压元件，此后活动轮辋夹盘20复位到轮胎44标称胎圈距宽32距离尺寸时位置状态，同时撤销对辅助夹紧机构27气缸继续通气并排空，与此同时丝杆10也受到张力作用，进一步施加到丝杆螺母14上传递到传动支承轴9、推力滚子轴承13和框架3，轮胎44内空气形成的张力同时作用在固定轮辋夹盘24和固装在框架3中梁上的固定轮辋支承座25上，它们形成一个封闭力系，轮辋支承座、轮辋夹盘、轮胎44紧密接触形成一个固定的密闭空间，在充入压缩空气压力和轮辋夹盘夹持共同作用下轮胎44形状近似标称状态，由此轮胎44被继续充入压缩空气冷却至其形状稳定状态直至被取出，活动轮辋夹盘20位移的上下极限位置、位移在中间的任何位置也即轮辋夹盘任意距离尺寸位置由极限位置开关和电气控制系统及PLC来进行自动化、智能化、数字化的设定和控制；充气冷却完毕，断开并释放该工位上轮胎44的压缩空气，“丝杆升降机”机构4驱动活动轮辋夹盘20位移至轮辋夹盘距离最大极限位置，与此同时安装固定在上工位支承活动轮辋支承座19的连接支承座18和下工位的固定轮辋支承座25上的推胎机构26气缸活塞杆伸出将轮胎44分别留在下部轮辋上然后活塞杆收缩，接取缷胎机械手43进入充气冷却装置2的接收空间区域工位31，下降抓取轮胎44，然后转出在硫化机主机42与入充气冷却装置2之间的空间区域下降将轮胎44释放缷载平放在接缷平台33上，与此同时接取缷胎机械手43上升至硫化机主机42硫化轮胎44取出位置后进入硫化机主机42将轮胎44取出送达充气冷却装置2的刚被取出轮胎44的接收空间区域工位31下部轮辋夹盘上然后退出，然后重复上述电机5+链条7+丝杆10驱动“丝杆升降机”机构4中丝杆10驱驶轮辋夹盘夹持和辅助夹紧机构27夹持夹紧轮胎44和充气冷却程序直至冷却完毕被取出；充气冷却装置2单元的另一接收空间区域工位31接收、夹持、辅助夹紧、充气冷却、断开释放压缩空气、轮辋脱离、推胎和取出轮胎44同样遵照工作步骤程序。取出放置平放在接缷平台33上的轮胎44可继续自然冷却，半个充气冷却周期约一个硫化周期时间后，接缷平台33中的平台气缸35活塞杆伸出，推动平台滚道36倾斜，轮胎44被输送到卸胎滚道34上，然后接缷平台33中的平台气缸35活塞杆收缩，平台滚道36恢复平放，此后接取缷胎机械手43可对充气冷却装置2单元另一工位上冷却完毕的轮胎44进行取出工作程序了。从接缷平台33输送来的轮胎44被挡在卸胎滚道34上停留可进一步被继续自然冷却，半个充气冷却周期约一个硫化周期时间后，卸胎滚道34中的挡胎气缸38活塞杆收缩，挡胎杆39落至卸胎滚道34面下方，轮胎44依靠自重滑向输送带41。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

Claims (10)

1.一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法，包括机座(1)、充气冷却装置(2)、接缷平台(33)、卸胎滚道(34)、压缩空气供给与控制管路系统(30)和轮胎(44)，其特征在于：所述充气冷却装置(2)包括有框架(3)、“丝杆升降机”机构(4)、定位杆(17)、连接支承座(18)、活动轮辋支承座(19)、活动轮辋夹盘(20)、滑块固定调整座(21)、导轨滑块(22)、直线导轨(23)、固定轮辋夹盘(24)、固定轮辋支承座(25)、推胎机构(26)、辅助夹紧机构(27)、安全防护平台(28)、支脚(29)；独立单元的所述框架(3)设计成矩形结构形状，分设成上、下两个空间工位；用于安装夹持承压元件和充气冷却轮胎(44)承压，其支承固定在支脚(29)上，左右独立单元框架(3)上部由连接板连接固定，防止重心不稳倾斜倒下；所述支脚(29)支承固定在机座(1)上；所述“丝杆升降机”机构(4)、固定轮辋支承座(25)固定在框架(3)上，“丝杆升降机”机构(4)、固定轮辋支承座(25)安装固定在框架(3)上，丝杆(10)中心与固定轮辋支承座(25)中心同轴；所述直线导轨(23)安装固定在框架(3)上，用于丝杆(10)和夹持元件的连接支承座(18)、活动轮辋支承座(19)、活动轮辋夹盘(20)升降运动导向和防转，左右直线导轨(23)中心、丝杆(10)中心、固定轮辋支承座(25)中心处于同一垂直平面上；所述“丝杆升降机”机构(4)中的丝杆(10)、滑块固定调整座(21)定位固定连接在连接支承座(18)上；两个所述定位杆(17)安装固定在活动轮辋支承座(19)上，定位于连接支承座(18)，用于辅助夹紧机构(27)推动固定活动轮辋支承座(19)和活动轮辋夹盘(20)的运动定位导向及防转；所述辅助夹紧机构(27)安装固定在连接支承座(18)上，用于推动活动轮辋支承座(19)和活动轮辋夹盘(20)进一步位移将轮胎(44)胎圈压紧压实紧密接触，所述上工位的所述推胎机构(26)安装固定在支承活动轮辋支承座(19)的连接支承座(18)上，用于充气冷却完毕推动轮胎(44)脱离上部活动轮辋夹盘(20)，下工位的所述推胎机构(26)安装固定在固定轮辋支承座(25)上，用于充气冷却完毕推动轮胎(44)脱离上部固定轮辋夹盘(24)；同样的也可根据结构和具体情况包含将轮辋夹盘辅助夹紧机构(27)移除转到固定安装在框架(3)中梁上，用于推动固定轮辋支承座(25)和固定轮辋夹盘(24)位移将轮胎(44)胎圈压紧压实紧密接触，此处固定轮辋支承座(25)和固定轮辋夹盘(24)不再是固定的而且须是能定位的和可位移活动的，定位杆(17)安装固定在固定轮辋支承座(25)上且定位导向于框架(3)，同时将连接支承座(18)和活动轮辋支承座(19)整合成一体；所述“丝杆升降机”机构(4)包括电机(5)、主动链轮(6)、链条(7)、被动链轮(8)、传动支承轴(9)、丝杆(10)、第一轴承压盖(11)、圆柱滚子轴承(12)、推力调心滚子轴承(13)、丝杆螺母(14)、圆锥滚子轴承(15)和第二轴承压盖(16)；用于驱驶连接支承座(18)、活动轮辋支承座(19)和活动轮辋夹盘(20)这些夹持和承压元件作垂直升降直线运动来实现对轮胎(44)夹持、夹紧和承压；所述接缷平台(33)安装在充气冷却装置(2)和硫化机主机(42)之间，包括有平台气缸(35)、平台滚道(36)和安全维护平台(37)，用于接缷从充气冷却装置(2)中取出的轮胎(44)进一步自然冷却，安装固定在接缷平台(33)支架上的安全维护平台(37)用于轮辋夹盘规格更换、设备维护时人员安全；所述卸胎滚道(34)包括有挡胎气缸(38)、挡胎杆(39)和卸胎滚道架(40)，用于接取从接缷平台(33)缷出的轮胎(44)，轮胎(44)可停留其中进一步继续自然冷却以及输送到输送带(41)上；所述安全防护平台(28)安装固定在充气冷却装置(2)的框架(3)后侧面上，用于轮辋夹盘规格更换、设备维护时人员安全；所述压缩空气供给与控制管路系统(30)用于控制气缸动作、轮胎(44)充气、轮胎(44)充气阀门开闭以及轮胎(44)充气压力检测与控制；所述轮胎(44)经硫化处理后其形状、骨架和高分子弹性体材料还不是稳定状态，需要施加一个外在的充气冷却装置(2)夹持支承并加载内压空气冷却来稳定至标称状态，轮胎(44)在其经硫化机主机(42)硫化之后由硫化机主机(42)与充气冷却装置(2)共用的接取缷胎机械手(43)送达充气冷却装置(2)的接收空间区域工位(31)轮辋上，通过由电机(5)+链条(7)+丝杆(10)传动方式驱动“丝杆升降机”机构(4)中丝杆(10)驱驶充气冷却装置(2)的活动轮辋夹盘(20)向固定轮辋夹盘(24)接近至轮胎(44)标称胎圈距宽(32)距离尺寸后停止动作，此时在往轮胎(44)充气前安装固定在连接支承座(18)上的轮辋夹盘辅助夹紧机构(27)气缸活塞杆伸出，进一步推动活动轮辋支承座(19)和活动轮辋夹盘(20)继续位移紧密接触到轮胎(44)胎圈形成密闭空间，然后连接在充气冷却装置(2)上的压缩空气供给与控制管路系统(30)将压缩空气加载入轮胎(44)对其进行冷却，由于轮胎(44)内腔加载了压缩空气从而产生一个张力作用到夹持及承压元件，此后活动轮辋夹盘(20)复位到轮胎(44)标称胎圈距宽(32)距离尺寸时位置状态，同时撤销对辅助夹紧机构(27)的气缸继续通气并排空，此后轮辋支承座、轮辋夹盘、轮胎(44)紧密接触形成一个固定的密闭空间，在充入压缩空气压力和轮辋夹盘夹持共同作用下轮胎(44)形状近似标称状态，由此轮胎(44)被继续充入压缩空气冷却至其形状稳定状态直至被取出，该装置设计成左右对称相对独立单元，具有独立操作功能，满足单胎或不同轮胎(44)不同时刻不同充气冷却周期的充气冷却要求；充气冷却装置(2)独立单元具有至少两个位置相较硫化机主机(42)中心相对固定在竖直方向上分为上、下接收空间区域工位(31)，满足至少一个工位在充气冷却轮胎(44)使用而另一个工位充气冷却完毕的轮胎(44)将会被固定在硫化机主机(42)上的能定位的与硫化机主机(42)共用的接取缷胎机械手(43)取出放置到接缷平台(33)上，进而下一步接取缷胎机械手(43)将硫化机主机(42)硫化后的轮胎(44)接取出送达至空置出来的这个接收空间区域工位(31)，接缷平台(33)及卸胎滚道(34)各具有暂时至少半个充气冷却周期时间进一步自然冷却轮胎(44)功能。

2.根据权利要求1所述的一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法，其特征在于：利用丝杆(10)传动原理，设计一个“丝杆升降机”机构(4)驱动轮辋调节和轮辋夹持轮胎(44)充气时承载，其由电机(5)+链条(7)+丝杆(10)组成，由电机(5)通过链条(7)、主动链轮(6)、被动链轮(8)、传动支承轴(9)、丝杆螺母(14)传动驱动丝杆(10)升降驱驶轮胎(44)夹持和承压元件作垂直升降直线运动来实现对轮胎(44)夹持、夹紧和承压以及轮辋夹盘距离调节。

3.根据权利要求1所述的一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法，其特征在于：驱动“丝杆升降机”机构(4)的传动不仅只是限于链轮、链条(7)传动驱动丝杆(10)，也包含可采用齿轮传动及带轮传动方式；丝杆和夹持元件的升降运动导向和防转设置有导轨滑块(22)及直线导轨(23)；电机(5)不仅只是限于普通电机，也包含伺服电机、带旋转编码器开关电机。

4.根据权利要求3所述的一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法，其特征在于：丝杆和夹持元件的升降运动导向和防转不仅只是限于所述导轨滑块(22)及直线导轨(23)，也包含可采用导向杆、导向轴套导向和防转方式。

5.根据权利要求1所述的一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法，其特征在于：该装置设计成左右对称相对独立的充气冷却装置(2)两个单元，具有独立操作功能，满足单模硫化或双模硫化不同轮胎(44)不同硫化周期的充气冷却处理要求，即是可用于单胎或不同轮胎(44)不同时刻不同充气冷却周期的充气冷却，所述轮胎(44)夹持胎圈元件组成分别为活动轮辋夹盘(20)和固定轮辋夹盘(24)，区别在于活动轮辋夹盘(20)可在限定的柱体空间内作垂直升降移动，可由电气控制系统控制活动轮辋夹盘(20)停在设定位置；固定轮辋夹盘(24)相对固定，其固定在框架(3)中梁中心位置上，压缩空气通过连接在充气冷却装置(2)上的压缩空气供给与控制管路系统(30)管道穿过支承固定在框架(3)中梁上的固定轮辋支承座(25)输入到轮胎(44)内对其进行冷却；本发明是在支承活动轮辋支承座(19)的连接支承座(18)上设置有两个轮辋夹盘辅助夹紧机构(27)，夹持轮胎(44)时，在夹持元件到达正常夹持位置时及往轮胎(44)充气前辅助夹紧机构(27)的气缸活塞杆伸出，推动活动轮辋支承座(19)和活动轮辋夹盘(20)继续位移紧密接触到包含有塌陷的和规整的轮胎(44)胎圈形成密闭空间，保证充气时不泄漏。

6.根据权利要求1所述的一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法，其特征在于：本发明不仅只是限于在支承活动轮辋支承座(19)的连接支承座(18)上设置有两个轮辋夹盘辅助夹紧机构(27)；也可根据结构和具体情况包含将轮辋夹盘辅助夹紧机构(27)移除其他处转到固定安装在框架(3)中梁上，用于推动固定轮辋支承座(25)和固定轮辋夹盘(24)位移辅助夹紧轮胎(44)，此处固定轮辋支承座(25)和固定轮辋夹盘(24)不再是固定的而且须是能定位的和可位移活动的，同时将连接支承座(18)和活动轮辋支承座(19)整合成一体。

7.根据权利要求1所述的一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法，其特征在于：轮辋支承座被制作成标准的能定位固定通用的安装固定轮辋元件，便于不同规格轮辋和不同厂家通用。

8.根据权利要求1所述的一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法，其特征在于：本发明在每一工位上方分别设置有两推胎机构(26)，分别安装固定在上工位支承活动轮辋支承座(19)的连接支承座(18)和下工位的固定轮辋支承座(25)上，防止充气冷却处理完成后轮辋夹盘分离时轮胎(44)沾在上部轮辋夹盘不能缷胎。

9.根据权利要求1所述的一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法，其特征在于：轮胎(44)载入充气冷却装置(2)及其从中取出不仅只是限于固定的能定位的在硫化机主机(42)和本装置两单机之间的共用接取缷胎机械手(43)，也包含可用一个公共的可移动的智能接取缷胎机械手(43)或智能机器人来满足多台设备群组的轮胎(44)载入、取出缷胎，轮胎(44)充气冷却处理完成后，轮胎(44)被取出放置在接缷平台(33)上可继续自然冷却，轮胎(44)输送到了卸胎滚道(34)上后也可停留进一步继续自然冷却，充气冷却装置(2)的后侧面上设置有安全防护平台(28)，用于轮辋夹盘规格更换、设备维护时人员安全，接缷平台(33)上设置有安全维护平台(37)，用于轮辋夹盘规格更换、设备维护时人员安全。

10.根据权利要求1所述的一种轮胎充气冷却处理装置及其接取卸胎方法，其特征在于：本发明轮胎(44)的接入和取出不仅只是限于同一侧；可另设一缷胎机械手固装在装置后侧将轮胎(44)取出，同时将接缷平台(33)和卸胎滚道(34)从本设备底下方移出到后方，利于降低设备和硫化机主机(42)高度。

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