CN202208037U

CN202208037U - 轮胎成型机多自由度可调裁切装置

Info

Publication number: CN202208037U
Application number: CN 201120253596
Authority: CN
Inventors: 赵亮
Original assignee: Beijing Research and Design Institute of Rubber Industry
Current assignee: Beijing Research and Design Institute of Rubber Industry
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2012-05-02
Anticipated expiration: 2021-07-19

Abstract

本实用新型轮胎成型机多自由度可调裁切装置，主要针对轮胎胎面裁切过程中裁刀角度可调范围小，操作性差等问题，以提高设备可操作性、产品生产效率和裁切质量为目的而设计发明的。所述装置由立架传动组件、丝杠滑槽组件、压板定位组件、调整座组件以及夹持座组件等结构组成。所述装置可实现3个自由度方向的旋转，以及3个直线方向的往复运动调整，即对刀架进行三维立体的调整效果。很好地满足了裁切工艺对裁刀角度的调整要求，既提高了保全性和可操作性，也保证了胶料切口的裁切质量。

Description

轮胎成型机多自由度可调裁切装置

技术领域

本实用新型涉及一种轮胎生产机械中使用的轮胎成型机多自由度可调裁切装置，属于橡胶机械制造技术领域。

背景技术

在轮胎生产过程中，成型机是硫化前工段中最关键的设备之一，用于将帘布、胎圈、包布、胎面、胎侧等成型前工序的半成品组件，贴合、滚压成轮胎胎坯。其设备精度和结构水平，直接影响轮胎各方面的性能指标。而轮胎胎面作为与地面直接接触的橡胶组件，其定长裁断和贴合就显得尤为重要。然而，传统意义上的裁切装置采用机械裁刀裁切，其刀架结构主要是将刀架支座整体以一定角度安装于胎面供料架上方，利用顶丝挡块在刀架尾部进行机械限位。裁刀只能通过调整螺栓和圆弧槽做小于30°的左右方向微调，刀头则通过电机带动同步带轮副实现左右裁切。该装置存在如下缺点：（1）裁刀与胎面的角度，只能通过调整顶丝实现小范围的调整，由于是对整个刀架的整体调整，而且调整者位于后方，无法清楚看到调整的实际位置，所以操作性较差；（2）裁刀只能进行左右的调整，前后位置无法调节；（3）裁刀与裁切面的间隙无法进行调整，这就造成了裁切规格单一的缺点，无法满足对不同厚度胎面的裁切；（4）整个刀架结构较为笨拙，同样的设备空间可实现的有效行程较小；（5）由于刀架的设计可调自由度较少，就造成裁刀调整时无法达到所需的最佳裁切角度，并且无法实现准确的微调，对点检和维修都造成了不良效果；（6）定位后由于长期使用以及机械振动，刀架整体角度会发生变化，可靠性不高，直接影响胎面的裁切的质量，最终影响胎面接头质量。

发明内容

为了解决上述问题，本实用新型结合工业机械手的多自由度设计理念，采取一种新的设计方案，将整个刀架设计在一个可独立拆卸的立架上，利用电机带动同步带实现裁刀横向（X轴方向）运动;通过丝杠带动滑板在燕尾槽中滑动，实现前后、上下位置的调节；通过弧形长槽与紧定螺栓实现多自由度的旋转调节。

与原方案相比，本实用新型具有结构简单，调整范围大，体积小巧，可调性强，可靠性好，保全性优良等优点，此外，该装置还具有适应裁切不同厚度规格胎面的特点，无论从实用性，还是从通用性，都具有原方案所不具备的性能优势。

所述轮胎成型机多自由度可调裁切装置，由立架传动组件、丝杠滑槽组件、压板定位组件、调整座组件以及夹持座组件组成，丝杠滑槽组件安装于立架传动组件侧面，并通过U型座与传动组件的同步带相连，压板定位组件则安装于丝杠滑槽组件内部，而调整座组件固定于丝杠滑槽组件上，调整座组件下方固定另一组丝杠滑槽组件，夹持座组件则固定于丝杠滑槽组件下端。

立架传动组件是由立架、底座、电机座、同步带轮副、直线导轨副和限位座组成；安装于立架上方的主动轮和底座上的从动轮通过同步带构成运动副，电机带动主动轮，将旋转运动转化为同步带的直线运动。

安装于立架上方的主动轮和底座上的从动轮通过同步带构成运动副，从动轮底座可通过顶丝张紧。同步带采用开放式结构，接头处通过U型座及压板固定。此过程主要通过电机带动主动轮，将旋转运动转化为同步带的直线运动，从而实现U型座的左右向运动。用于安装整个刀架组件的底板固定于U型座侧面，底板底部采用一对平行的双直线导轨副实现其左右直线运动。限位座则用于对刀架本体进行左右机械限位。

丝杠滑槽组件是由滑板、滑槽、调整柄组成，滑槽采用燕尾槽结构，滑板在滑槽中滑动。主要用来实现刀架在竖直方向的位置调整。滑槽采用燕尾槽结构，滑板在滑槽中滑动。设计中采用逆向思维的方式，将滑板固定于底板上，通过旋转调整柄，带动丝杠，从而实现滑槽的竖直方向运动。

滑槽定位则摒弃了传统的顶丝直接定位方式，采用压板定位组件，该组件是由压板和调整螺栓组成，通过一组顶丝同时顶住平行四边形压板，使压板通过面接触挤压滑板进行定位。该结构易于调整，用面接触代替点接触挤压，一方面定位效果好，挤压力均匀，另一方面也不易损坏滑板滑动面，大大提高了使用寿命。

固定在滑座上的调整座组件是由调整座和紧定螺钉组成，调整座开有弧形长槽，并可绕一轴线旋转，同时锁紧螺钉进行定位。利用圆弧形长槽和紧定螺钉，实现刀架绕Y轴方向的旋转运动（即自由度I）及定位，旋转角度范围可根据需要对圆弧长槽进行设定。安装在调整座下方的是第2套滑板、滑槽、调整柄组件，其结构与上述组件相同，所不同的是滑槽固定于调整座上，而滑板则在调整柄丝杠的带动下完成Y轴方向的前后往复运动，实现刀架的前后位调整。需要说明的是滑槽此时根据实际工艺要求的角度安装于调整座上。

座安装于滑板上，其侧面有开放式轴孔，转轴将其与夹持座II连接，主要实现绕M轴旋转运动（即自由度II），同时，使用紧定螺钉锁紧开放式轴孔实现旋转定位。夹持座是采用两半式开放结构，由夹持座I和夹持座II组成，该结构不但易于装卸裁刀，而且可起到紧固定位的双重作用。为了实现刀架绕N轴旋转运动（即自由度III），在转轴上开有弧形长槽，同时在转轴侧面设置微调顶丝，在顶丝的作用下，夹持座整体可绕M轴实现小角度调整。

本实用新型的有益效果是：在调整范围上，原有刀架只能在单一平面内进行小角度调整，本实用新型的调整刀架可以实现3个自由度方向的旋转，以及3个直线方向的往复运动调整，达到了预想的对刀架进行三维立体调整的效果。另外，在外观尺寸相同的情况下，本实用新型的可裁切范围（即裁切行程）远大于原有刀架的可裁切范围，即体积性能比优越。在结构原理上，利用调整柄丝杠燕尾槽结构进行直线调节，使用方便，调整间隙小。同时采用顶块面接触定位，可靠性好，使用寿命长。在使用效果上，本实用新型结构简洁，可操作性好，调整拆装方便，保全性能优良。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

图1多自由度可调裁切装置主视图。

图2多自由度可调裁切装置左视图。

图3多自由度可调裁切装置局部放大视图。

其中：

图1中：1.立架，2.盖板，3.调整柄，4.滑槽，5.拖链安装板，6.开关板，7.调整座，8.滑板，9.底板，10.端盖，11.U型座，12.压板，24.主动轮，25.电机。

图2中：13.底座，14.夹持座I,15.夹持座II，16.转轴，17.顶块，18.座，19.限位座，20.电机座，21.直线导轨副，22.顶丝，23.齿形同步带。

具体实施方式

实施例：在图1、图2中，本实用新型轮胎成型机多自由度可调裁切装置，由立架1、盖板2、调整柄3、滑槽4、拖链安装板5、开关板6、调整座7、滑板8、底板9、端盖10、U型座11、压板12、底座13、夹持座I14、夹持座II15、转轴16、顶块17、座18、限位座19、电机座20、直线导轨副21、顶丝22、齿形同步带23、主动轮24、电机25及各部分组件紧定螺钉组成。

刀架通过夹持座I14、夹持座II15将裁刀固定，调整微调顶丝，使夹持座II15绕转轴上的弧形长槽滑动，实现刀头绕N轴方向旋转运动，调整到位后锁紧紧固螺钉；松开座18上的紧固螺钉，使转轴16可以灵活转动，实现刀头绕M轴的旋转运动，调整到位后锁紧螺钉；旋转调整柄3，实现刀架沿Y轴方向的直线运动，调整好刀头位置后锁紧6个压板顶丝，实现Y方向定位；松开调整座7与滑槽4的紧固螺钉和限位螺钉，此时，调整座可绕Y轴方向旋转一定角度，找好调整位置，锁紧螺钉。旋转刀架顶部调整柄3，实现刀架沿Z轴方向直线运动，从而满足针对不同厚度规格胎面的调整需要，调整到位后紧固6个压板顶丝22。至此，刀架的调整即结束。在自动裁切时，电机25通过主动轮24将扭矩传递给齿形同步带23，满足裁刀的左右裁切运动需要。

此过程实现了对刀架多自由度，多方位的立体化调整，从而使刀头准确高效地以最优角度满足裁切工艺的要求。不论从操作性上，还是从胎面切口的裁切质量上均具有较大的提升。另外，所述结构不但可用于轮胎机械的其他设备中，也可用于其他领域的裁切设备中。

Claims

1.一种轮胎成型机多自由度可调裁切装置，其特征在于由立架传动组件、丝杠滑槽组件、压板定位组件、调整座组件以及夹持座组件组成，丝杠滑槽组件安装于立架传动组件侧面，并通过U型座与传动组件的同步带相连，压板定位组件则安装于丝杠滑槽组件内部，而调整座组件固定于丝杠滑槽组件上，调整座组件下方固定另一组丝杠滑槽组件，夹持座组件则固定于丝杠滑槽组件下端。

2.根据权利要求1所述的轮胎成型机多自由度可调裁切装置，其特征在于，所述立架传动组件是由立架、底座、电机座、同步带轮副、直线导轨副和限位座组成，安装于立架上方的主动轮和底座上的从动轮通过同步带构成运动副，电机带动主动轮，将旋转运动转化为同步带的直线运动。

3.根据权利要求1所述的轮胎成型机多自由度可调裁切装置，其特征在于，所述丝杠滑槽组件是由滑板、滑槽、调整柄组成，滑槽采用燕尾槽结构，滑板在滑槽中滑动。

4.根据权利要求1所述的轮胎成型机多自由度可调裁切装置，其特征在于，所述压板定位组件是由压板和调整螺栓组成，通过一组顶丝同时顶住平行四边形压板，使压板通过面接触挤压滑板进行定位。

5.根据权利要求1所述的轮胎成型机多自由度可调裁切装置，其特征在于，所述调整座组件是由调整座和紧定螺钉组成，调整座开有弧形长槽，并可绕一轴线旋转，同时锁紧紧定螺钉进行定位。