CN204566734U - 全钢一次法自动化成型机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供全钢一次法自动化成型机，包括主机与辅机，主机包括胎体鼓、带束层鼓、成型鼓，所述带束层鼓布置于胎体鼓和成型鼓之间；所述胎体鼓、成型鼓、带束层鼓中心设置在一条直线上，以所述直线为中心线设置传递环，胎体通过所述传递环实现往复移动；辅机包括主供料架、带束层供料架、胎面供料架，分别连接至胎体鼓、带束层鼓、成型鼓，所述带束层供料架、胎面供料架置于带束层鼓的同一侧。该设备生产效率高，每班产量170条以上，达到国内领先、国际先进水平；自动化程度高，只需一个操作工工作于胎体鼓和带束层鼓，成型鼓处可实现全自动成型，产品质量高，广泛适用于全钢丝子午线轮胎的成型工序过程。

Description

全钢一次法自动化成型机

技术领域

本实用新型属于橡胶机械领域，具体地说，涉及一种全钢一次法自动化成型机。

背景技术

随着我国汽车工业和轮胎工业的发展，对轮胎的质量和数量要求越来越高，进而对轮胎成型机的性能提出了更高的要求。外胎成型是轮胎生产过程中极为重要的工序，成型过程可看做是外胎各零部件的组装过程，各零件组装的好坏直接关系到轮胎的质量。而轮胎成型机的性能，决定了组装的好坏。

目前的全钢一次法自动化成型机在运行过程，存在不少不足之处，例如：

带束层贴合主要依靠人工踩踏脚踏板来实现带束层鼓旋转来完成贴合，带束层的裁断也完全依靠手工完成，自动化程度低，工人劳动强度大，直接导致带束层贴合精度很低，而且严重降低生产效率，此外，在传统的轮胎成型机设计中，胎面供料架是独立于带束层供料架之外的，与带束层供料架分别安装在带束层鼓两侧。当带束层在带束层鼓上贴合完毕后，由人工操纵供料架前伸并对胎面进行贴合，在定位上存在一定的偏差。在这个过程中，还需要一个工人将胎面从百叶车中取出，搬运到供料架上。特别是对于一些大型轮胎，胎面重量较大，工人搬运费时费力十分辛苦。

对于胎体帘布的缝合，目前多采用气动缝合装置来完成对胎体帘布的缝合，该操作需要一名工人手握气动缝合器，沿胎体帘布的一边到另一边来实现缝合。此装置主要结构有三个锥齿轮构成，依靠其中两个锥齿轮的啮合运动来缝合胎体帘布。气动缝合的优点是比手动缝合快，劳动强度相对较低，缝合处帘线的均匀性相对较高。但是，气动缝合自动化水平仍然很低，胎体帘布的缝合还是受人为因素的影响。

此外，从班产效率、设备稳定性、自动化程度方面，仍有进一步提升的空间。

实用新型内容

本实用新型提供一种全钢一次法自动化成型机，解决目前全钢一次法成型机存在的问题，其具体的技术方案如下：

全钢一次法自动化成型机，包括主机与辅机，主机包括胎体鼓13、带束层鼓14、成型鼓15，所述带束层鼓布置于胎体鼓和成型鼓之间；所述胎体鼓13、带束层鼓14、成型鼓15中心设置在一条直线上，以所述直线为中心线设置传递环，胎体通过所述传递环实现往复移动； 辅机包括主供料架10、带束层供料架11、胎面供料架12，分别连接至胎体鼓13、带束层鼓14、成型鼓15，所述带束层供料架11、胎面供料架12置于带束层鼓14的同一侧。

进一步地，主供料架设置帘布缝合装置，所述帘布缝合装置包括主支架1及安装于主支架1上的双侧缝合组件，其特征在于：所述双侧缝合组件以主支架中点为中心对称设置，每一侧缝合组件包括缝合头3，所述缝合头通过轴向驱动装置、垂向驱动装置与主支架1连接；所述缝合头包括两组缝合爪301，每组中包含一对相互啮合的缝合爪301，所述缝合爪外圈设置相互啮合的齿轮；双侧缝合组件由轴向驱动装置带动由中心向两侧移动，通过丝杠8带动缝合爪301的旋转啮合实现帘布的缝合。

进一步地，轴向驱动装置包括移动支架7及与移动支架连接的电机5，所述缝合头通过移动支架7套设于主支架1的轴向导轨201上。

进一步地，所述垂向驱动置包括气缸4，气缸4与移动支架连接，移动支架7还设置纵向方向上的垂直导轨202连接，在气缸4的带动下缝合头3实现垂直方向运动，使缝合头3与胎体帘布贴合或分离。

进一步地，所述胎面供料架包括胎面放送装置、输送装置和供料装置，输送装置包括机架204，机架上依次设有后导向装置201、后输送装置202、裁断装置203和前输送装置205，裁断装置包括刀架和裁断刀，刀架与机架固定，裁断刀与刀架固定，裁断装置对胎面进行定长裁断。

进一步地，所述胎面放送装置包括胎面小车和地轨，胎面小车上设有动力装置，可在地轨上自由移动。

进一步地，根据权利要求1所述的全钢一次法自动化成型机，其特征在于：带束层供料架包括带束层小车、导开装置、输送装置和前端供料架402，带束层供料架下方设有气缸，气缸控制前端供料架402的前伸，所述前端供料架402底部设有伺服电缸401，伺服电缸401控制前端供料架402的升降；所述伺服电缸采用闭环伺服控制，电缸上设有压力传感器。

进一步地，前端供料架402上设有自动定中装置，模板两侧对称设有挡板和导向轮，挡板和导向轮能够对向移动。

优化地，挡板和导向轮通过气缸驱动。

进一步地，所述主供料架10、带束层供料架11、胎面供料架12，采用模块化配置设计，对每一个供料模块进行标准化设计，通过更换配置，可以适应不同用户不同工艺的不同配置要求。

本实用新型所提供的全钢一次法自动化成型机，具有以下优点：

第一、全钢一次法自动化成型机，它采用“一字式”结构，即胎体贴合鼓、成型鼓、带束层贴合鼓中心在一条直线上，通过胎体传递环和复合件传递环实现往复移动，精度容易保证；改变了多数全钢三鼓成型机三鼓排布顺向，而是将带束层鼓布置于胎体鼓和成型鼓之间，传递环在床身上移动时，带束层鼓可前后移动避开传递环，胎体筒和带束层分别在胎体鼓和带束层鼓上分别完成贴合；可通过传递环轴向移动的成型鼓承载胎体组件进入成型滚压工位，从而有效地优化整体制造工艺，进一步地缩短单条胎胚制备用时，提高生产效率，带束层供料架、胎面供料架置于带束层鼓的同一侧，为操作人员提供了充足的操人空间，便于提高生产效率；

第二：改变了传统操作中从一侧向另一侧缝合的方式，设计左右对称的缝合组件，实现从中间向两侧缝合，节省了将近一半的缝合时间，极大地提高了工作效率。

第三：左右两侧分别设置两组缝合爪，使缝合更加牢固，保证了胎体帘布缝合处钢丝间的均匀性，增强了轮胎强度。在工作时不需要额外提供动力，仅依靠气缸的压力将它压在胎体帘布缝合处，当电机带动缝合爪向两侧移动时，该缝合爪就会自动旋转前进，通过齿轮咬合对胎体帘布进行缝合。

第四：相互啮合的缝合爪结构，设计合理，结构简约，缝合效果好。在生产使用中，该装置极大地提高了胎体贴合所需要的时间，减少了工人劳动强度与劳动时间。

第五：带束层供料架下方设有气缸，气缸控制带束层供料架的前伸，通过气缸的控制，实现了自动化贴合，提高了贴合精度和生产效率，节约人力；前端供料架底部设有伺服电缸，伺服电缸控制前端供料架的升降，驱动性能好，结构简单易行，高效环保，实用性强；伺服电缸采用闭环伺服控制，电缸上设有压力传感器，控制精度达到0.01mm；精密控制推力，增加压力传感器，控制精度可达1%，并且很容易与PLC等控制系统连接，实现高精密运动控制，传感器与电缸配合，有效控制前端供料架的升降，提高工作效率；前端供料架上设有自动定中装置，模板两侧对称设有挡板和导向轮，挡板和导向轮能够对向移动，该装置采用机械式定中，不仅实现了自动定中，而且结构简单轻便，该自动定中装置的设计，很好的解决了人工定中的缺陷，极大地提高了带束层供料架的自动化程度，提高定中效果；带束层供料架在运行中，取得了非常显著的效果。带束层与带束层鼓贴合时，无论鼓的大小如何变化，二者始终处于相切的位置，确保二者贴合良好，进而提高了轮胎成型的质量及精度。

第六：打卷胎面自动输送装置克服了现有技术采用人工将胎面搬运并托送到供料架上，劳动强度很大，生产效率低，轮胎的产量和质量低的问题，在送料架移动装置的导轨的滑座上安装固定架，在固定架上安装有对中装置和摆动架，实现了自动上胎面，固定架移动过程中受力均匀，运行平稳，到位准确，有效提高了生产效率以及轮胎的质量和产量，对中装置中的双端活塞杆气缸驱动连杆带动两端的压料辊夹持输送过来的胎面，可适用于不同宽度的胎面，且固定架上的双端活塞杆带锁气缸通过驱动摆动架向下摆动，通过活塞杆伸出长度来控制摆动角度，到达所需位置时气缸锁紧，可适用于直径不同的辅助鼓；且胎面在转出、移动过程中，受力均匀，不会变形，保证了胎面质量；自动控制运行，效率高，胎面质量稳定，所有执行元件均采用气动元件，适于往复从复动作，动作快速平稳可靠。

附图说明

图1为本实用新型全钢一次法自动化成型机俯视结构示意图；

图2为本实用新型全钢一次法自动化成型机主供料架结构示意图；

图3为本实用新型全钢一次法自动化成型机帘布缝合装置结构示意图；

图4为本实用新型全钢一次法自动化成型机缝合头结构示意图；

图5为本实用新型全钢一次法自动化成型机胎面供料架结构示意图；

图6为本实用新型全钢一次法自动化成型机带束层供料架结构示意图。

【主要部件符号说明】

图1中：10：辅机包括主供料架；、11：带束层供料架；12：胎面供料架；13：胎体鼓；14：带束层鼓；15：成型鼓；

图2、图3、图4中：100：帘布缝合装置；1：主支架；201：轴向导轨；202：垂直导轨；3：缝合头；301：缝合爪；302：转轴；303：支座；4：气缸；5：电机；6：传动轴；7：移动支架；8：丝杠；9：滑块；

图5中：201：后导向装置；202：后输送装置；203：裁断装置；204：机架；205：前输送装置；206：踏板；

图6中 ：401：伺服电缸；402：前端供料架。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型的一种帘布缝合装置进一步详细的说明。

参照图1，

全钢一次法自动化成型机，包括主机与辅机，主机包括胎体鼓前端供料架13前端供料架、带束层鼓前端供料架14前端供料架、成型鼓前端供料架15前端供料架，所述带束层鼓布置于胎体鼓和成型鼓之间；所述胎体鼓前端供料架13前端供料架、带束层鼓前端供料架14前端供料架、成型鼓前端供料架15前端供料架中心设置在一条直线上，以所述直线为中心线设置传递环，胎体通过所述传递环实现往复移动； 辅机包括主供料架前端供料架10前端供料架、带束层供料架前端供料架11前端供料架、胎面供料架前端供料架12前端供料架，分别连接至胎体鼓前端供料架13前端供料架、带束层鼓前端供料架14前端供料架、成型鼓前端供料架15前端供料架，所述带束层供料架前端供料架11前端供料架、胎面供料架前端供料架12前端供料架置于带束层鼓前端供料架14前端供料架的同一侧。

参照图2、图3、图4，帘布缝合装置，包括主支架1及安装于主支架1上的双侧缝合组件，所述双侧缝合组件以主支架中点为中心对称设置，每一侧缝合组件包括缝合头3，所述缝合头通过轴向驱动装置、缝合垂向驱动装置与主支架1连接；轴向驱动装置包括移动支架7及与移动支架连接的电机5，电机5 的输出轴连接套设于同步带501上的同步带轮，同步带501连接设置在沿主支架1 横向安装的螺杆502上的同步带轮 。所述缝合头通过移动支架7套设于主支架1的轴向导轨201上。所述垂向驱动置包括气缸4，气缸4与移动支架连接，移动支架7还设置纵向方向上的垂直导轨202连接，在气缸4的带动下缝合头3实现垂直方向运动，使缝合头3与胎体帘布啮合或分离。所述缝合头3与滑块9连接，所述滑块9套设于滚珠丝杠8上。所述缝合头包括两组缝合爪301，每组中包含一对相互啮合的缝合爪301，所述缝合爪外圈设置相互啮合的齿轮；双侧缝合组件由轴向驱动装置带动由中心向两侧移动，通过滚珠丝杠8带动缝合爪301的旋转啮合实现帘布的缝合。

胎体帘布在胎体鼓上完成贴合后，右侧气缸4带动右缝合爪301沿导轨前伸，将缝合爪301压在胎体帘布接口处。然后电机5通过丝杠8带动左右两个缝合爪由中央位置沿导轨向右侧移动。移动一定距离后，左侧气缸4带动左侧缝合爪301前伸压在胎体帘布接口处，然后在电机的带动下，左侧缝合爪沿导轨2向左侧移动。待完成胎体帘布的缝合后，两个气缸收缩，整个缝合动作完成。在整个缝合动作中，左右两侧分别动作，独立完成，避免了由于左右缝合爪之间存在的空隙导致胎体帘布中间出现未缝合部分。

与传统的气动缝合装置相比，此帘布缝合装置设计了缝合爪结构更合理，专门用于实现胎体帘布的自动缝合。该缝合爪外圈设置相互啮合的齿轮，在工作时不需要额外提供动力，仅依靠气缸的压力将它压在胎体帘布缝合处，当电机带动缝合爪向两侧移动时，该缝合爪就会自动旋转前进，通过齿轮咬合对胎体帘布进行缝合。

参照图5，胎面供料架包括胎面放送装置、输送装置和供料装置，输送装置包括机架204，机架上依次设有后导向装置201、后输送装置202、裁断装置203和前输送装置205，裁断装置包括刀架和裁断刀，刀架与机架固定，裁断刀与刀架固定，裁断装置对胎面进行定长裁断。

裁断装置设置为超声波裁刀，输送装置还包括伺服电机和输送带，伺服电机控制输送带的运行和停止，输送装置还设有带减速器的交流电机和与裁断装置配合的同步带，交流电机驱动同步带，同步带带动超声波裁刀工作，胎面放送装置包括胎面小车和地轨，胎面小车上设有动力装置，可在地轨上自由移动，后导向装置包括福来轮和导向轮，福来轮通过销轴与机架固定，导向轮通过导向轴与机架固定，每台胎面小车上设有一个工字轮，设有一台胎面小车。

工作过程为：

特殊的地轨设计，装载一辆胎面小车，带有动力，减少了劳动强度，提高了工作效率，每台胎面小车上装载一个工字轮，安装了导开装置，能够接收前道工序送来的胎面，并将胎面导开且自动回收衬布，导开装置上装有用电机减速机直接驱动的衬布接收组件，实现衬布的自动回收，后导向装置利用福来轮、导向轮以及导向轴等设计，将导开后的物料在输送到后输送装置前进行导中，保证胎面中心与输送中心的一致性，后输送装置能够输送已导开的胎面直到伺服定长，再将按一定长度裁断后的胎面输送到前输送。输送采用同步传送带，位于胎面裁断区的后面，由带减速器的伺服电机驱动，只用于裁断前的输送；在完成定长之前，前后传送带同时进行输送，前输送装置将定长裁断好的物料输送到胎面输供料架上。输送采用同步传送带，由带减速器的伺服电机驱动，用于裁断后的输送，以便将物料输送到胎面输供料架上，胎面输供料架将胎面的半成品料通过胎面输供料架传递到贴合鼓上，并能实现胎面的自动贴合，前输送装置将胎面的半成品料输送到胎面输供料架上后，首先，通过一个双杆气缸带动辊子将胎面进行定中，然后，通过无杆气缸驱动，移动到贴合鼓处；其次，通过电机带动压轮将胎面向贴合鼓上输送，再次，通过一个气缸带动胎面输供料架前送料部分进行摆动；最后实现胎面的自动贴合。

参照图6，带束层供料架包括带束层小车、导开装置、输送装置和前端供料架402，带束层供料架下方设有气缸，气缸控制带束层供料架402的前伸，所述前端供料架底部设有伺服电缸401，伺服电缸401控制前端供料架402的升降；所述伺服电缸采用闭环伺服控制，电缸上设有压力传感器。所述伺服电缸采用闭环伺服控制，电缸上设有压力传感器。前端供料架上设有自动定中装置，模板两侧对称设有挡板和导向轮，挡板和导向轮能够对向移动，挡板和导向轮通过气缸驱动。

当成型机正常工作时，由伺服电机带动带束层输送装置的主动辊运转，将带束层料向前输送至前端供料架，然后通过前端供料架上的定中装置定中，将带束层中心对准带束层鼓中心线完成贴合。在这个过程中，由于带束层小车上的带束层料覆有一层衬布，在供料过程中需要将衬布与带束层料分离开，因而设计了带束层导开装置。该装置拥有独立的伺服电机控制，能够根据工况来自动完成带束层与衬布的导开。

此外，本实用新型的全钢一次法自动化成型机在多处采用了创新设计。在重要位置控制中，采用多圈编码器，保障长期工作后运动部件位置信息的可靠检测，并减少因回零对设备操作的影响。采用先进的纠偏技术,使半成品部件在输送、贴合时自动对中，满足成型工艺的特殊要求。采用先进的裁断装置，以保证预复合料断面光滑，避免产生半硫化态胶粒。在各供料架中，采用模块化设计，装料小车、导开驱动装置、输送架、裁断机构、贴合模板等形成各自独立模块，通过更换配置，可以适应不同用户不同工艺的不同配置要求。在成型工艺设置中，采用工控机控制，具备参数设置、程序编辑、状态显示、故障提示、扩展联网等功能，设置方便。在气动系统中，中心胶囊、滚压轮采用比例阀控制，可程序设定压力，简单可靠。在整机设计中，采用大量的直线导轨、圆导轨、滚珠丝杠、斜齿轮减速器、光纤光电控制器、漫反射光电开关，超声波检测开关等成套配件，简化结构、降低成本、提高性能。主供料架、带束层供料架设计更加合理，保证供料速度；

此外，全钢一次法自动化成型机采用人性化设计，设计了一系列的安全防护模块。移动部件设置边缘安全开关，喷涂移动警告漆，传递环和扣圈环移动设置警灯。胎面、垫胶供料架对人员有直接危险的机构设置安全开关和运行中急停功能，保证操作人员的安全。设备的重要部位均设置急停按钮。设备出现安全问题或急停时，整机自动全部停止动作，排除所有故障并确认后，设备才能正常操作。设置设备故障自动诊断功能，自动提示维护方法，使维护人员可以迅速、准确排除故障。

本实用新型的全钢一次法自动化成型机具有生产效率高，每班产量170条以上，达到国内领先水平，国际先进行列；自动化程度高，只需一个操作工工作于胎体鼓和带束层鼓，成型鼓处可实现全自动成型；产品质量高等优点。

本机增加了胎体自动缝合机构，由原人工使用缝合机手工缝合胎体，改为全自动缝合胎体，有效减少了成型时间，减轻了劳动强度，提高了接头缝合质量。同时，得益于该设备具有内衬层胎侧复合自动接头，由原人工压合实现内衬层、胎侧接头，改进为自动接头，由程序全程控制压合角度和压合力，提高接头质量，同时减少劳动力和成型时间。此外该设备还可选配胎体鼓二次涨缩、胎面自动化供料、胎体定长裁断与复合纠偏、多组组合滚压、供料与卸胎立体仓储等装置。

这些创新设计大大提高了设备的自动化水平，减少劳动力，降低制造成本，提高生产效率，提高产量，大大提高了产品的质量。

以上所述，仅是对本实用新型的较佳实施方式而已，并非是对本实用新型做其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是，凡是未脱离本实用新型方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.全钢一次法自动化成型机，包括主机与辅机，其特征在于：主机包括胎体鼓（13）、带束层鼓（14）、成型鼓（15），所述带束层鼓布置于胎体鼓和成型鼓之间；所述胎体鼓（13）、带束层鼓（14）、成型鼓（15）中心设置在一条直线上，以所述直线为中心线设置传递环，胎体通过所述传递环实现往复移动； 辅机包括主供料架（10）、带束层供料架（11）、胎面供料架（12），分别连接至胎体鼓（13）、带束层鼓（14）、成型鼓（15），所述带束层供料架（11）、胎面供料架（12）置于带束层鼓（14）的同一侧。

2.根据权利要求1所述的全钢一次法自动化成型机，其特征在于：主供料架设置帘布缝合装置，所述帘布缝合装置包括主支架（1）及安装于主支架（1）上的双侧缝合组件，其特征在于：所述双侧缝合组件以主支架中点为中心对称设置，每一侧缝合组件包括缝合头（3），所述缝合头通过轴向驱动装置、垂向驱动装置与主支架（1）连接；所述缝合头包括两组缝合爪（301），每组中包含一对相互啮合的缝合爪（301），所述缝合爪外圈设置相互啮合的齿轮；双侧缝合组件由轴向驱动装置带动由中心向两侧移动，通过丝杠（8）带动缝合爪（301）的旋转啮合实现帘布的缝合。

3.根据权利要求2所述的全钢一次法自动化成型机，其特征在于：轴向驱动装置包括移动支架（7）及与移动支架连接的电机（5），所述缝合头通过移动支架（7）套设于主支架（1）的轴向导轨（201）上。

4.根据权利要求2所述的全钢一次法自动化成型机，其特征在于：所述垂向驱动置包括气缸（4），气缸（4）与移动支架连接，移动支架（7）还设置纵向方向上的垂直导轨（202）连接，在气缸（4）的带动下缝合头（3）实现垂直方向运动，使缝合头（3）与胎体帘布贴合或分离。

5.根据权利要求1所述的全钢一次法自动化成型机，其特征在于：所述胎面供料架包括胎面放送装置、输送装置和供料装置，输送装置包括机架204，机架上依次设有后导向装置201、后输送装置202、裁断装置203和前输送装置205，裁断装置包括刀架和裁断刀，刀架与机架固定，裁断刀与刀架固定，裁断装置对胎面进行定长裁断。

6.根据权利要求5所述的全钢一次法自动化成型机，其特征在于：所述胎面放送装置包括胎面小车和地轨，胎面小车上设有动力装置，可在地轨上自由移动。

7.根据权利要求1所述的全钢一次法自动化成型机，其特征在于：带束层供料架包括带束层小车、导开装置、输送装置和前端供料架（402），带束层供料架下方设有气缸，气缸控制前端供料架（402）的前伸，所述前端供料架（402）底部设有伺服电缸（401），伺服电缸（401）控制前端供料架（402）的升降；所述伺服电缸采用闭环伺服控制，电缸上设有压力传感器。

8.根据权利要求7所述的全钢一次法自动化成型机，其特征在于：前端供料架（402）上设有自动定中装置，模板两侧对称设有挡板和导向轮，挡板和导向轮能够对向移动。

9.根据权利要求8所述的全钢一次法自动化成型机，其特征在于：挡板和导向轮通过气缸驱动。

10.根据权利要求1所述的全钢一次法自动化成型机，其特征在于：所述主供料架（10）、带束层供料架（11）、胎面供料架（12）中，采用模块化配置设计，对每一个供料模块进行标准化设计，通过更换配置，可以适应不同用户不同工艺的不同配置要求。