全钢子午线轮胎胎面组合件贴合系统
技术领域
本实用新型涉及一种全钢子午线轮胎生产设备,尤其是一种胎面组合件贴合系统。
背景技术
带束层贴合是全钢子午线轮胎胎面制备的重要工序。目前,尚未发现有用于全钢子午线轮胎生产的全自动的带束层独立模板贴合系统。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种结构新颖独特,使用方便,并且能够提高举升及移动定位精度的带束层贴合系统;具体技术方案为:
一种全钢子午线轮胎胎面组合件贴合系统,包括机架以及固定在所述机架上的单独设置的1#带束层贴合单元、2#带束层贴合单元、3#带束层贴合单元、胎面层贴合单元以及零度带束层贴合单元或4#带束层贴合单元。
进一步,有零度带束层贴合单元时,所述零度带束层贴合单元固定设置在所述机架的顶部;没有零度带束层贴合单元,有4#带束层贴合单元时,所述胎面层贴合单元固定设置在所述机架的顶部。
进一步,所述1#带束层贴合单元、2#带束层贴合单元和3#带束层贴合单元分设在上下两层。
进一步,所述1#带束层贴合单元、2#带束层贴合单元、3#带束层贴合单元及4#带束层贴合单元或胎面层贴合单元均设置有举升机构,将单元的前端举升或下降,与所述带束鼓接近。
进一步,所述1#带束层贴合单元、2#带束层贴合单元、3#带束层贴合单元及4#带束层贴合单元或胎面层贴合单元均设置有X轴移动机构,使单元沿X轴移动,将材料与所述带束鼓的贴合位置对正。
进一步,所述1#带束层贴合单元、2#带束层贴合单元、3#带束层贴合单元及4#带束层贴合单元或胎面层贴合单元均设置有Y轴移动机构,使单元沿Y轴移动,将材料与所述带束鼓的贴合位置贴近。
进一步,所述Y轴移动机构固定在Y轴基础框架上,所述Y轴基础框架底端面沿X 轴两端平行设置有两条沿Y轴方向延伸的顶推滑轨;所述举升机构包括顶块滑轨、顶块和驱动装置;所述顶块滑轨和所述驱动装置固定在举升机构的基座上;顶块底部固定设置有顶块滑块;所述顶块滑块套设在所述顶块滑轨上;顶块上设置有滑块座,顶推滑块与所述滑块座铰接,所述顶推滑块套接在所述顶推滑轨上;驱动装置驱动顶块沿顶块滑轨滑动;带动Y轴基础框架前端抬起或下降。
进一步,所述顶块为楔形体,前低后高;顶块的斜面上设置有沿Y轴方向延伸的举升滑轨;所述举升滑轨上设置有举升滑块;所述举升滑块与所述顶举滑块铰接连接。
进一步,所述举升机构还包括助力气缸,所述助力气缸与所述伺服推杆平行设置,助力气缸一端与所述楔形体铰接,另一端与X轴移动平台铰接;为伺服推杆提供推力助力。
进一步,所述X轴移动机构为滚珠丝杆机构;丝杠沿X轴方向设置,固定不旋转;螺母通过轴承与贴合单元连接,螺母旋转带动所述贴合单元沿丝杠运动或采用直驱单元进行驱动。
本实用新型带束层贴合系统的构成轮胎的各个带束层均设置有独立的单元将各个带束层贴合在带束鼓上;带束鼓的位置不变,带束层贴合单元向带束鼓靠近。相对独立的单元使得各个带束层贴合单元可以采用不同的结构,利于改善工艺,提高轮胎的质量。
附图说明
图1为本实用新型带束层贴合系统结构示意图;
图2为本实用新型带束层贴合系统结构示意图;
图3为2#带束层贴合单元结构示意图;
图4为2#带束层贴合单元结构示意图;
图5为3#带束层贴合单元和胎面层贴合单元结构示意图;
图6为3#带束层贴合单元和胎面层贴合单元结构示意图;
图7为零度带束层贴合单元前部组件结构示意图。
图中:1、1#带束层贴合单元; 2、2#带束层贴合单元;2-1、Z轴举升楔形体;2-2、Z轴举升伺服推杆;2-3、Z轴助力气缸;2-4、输送带驱动伺服;2-5、Y轴驱动气缸;2-6、X轴移动平台;2-7、Y轴基础框架;2-8、输送带;2-9、Y轴平移滑轨;2-10、旋转中心;2-11、X轴驱动伺服;3、3#带束层贴合单元;3-1、输送带驱动伺服;3-2、推杆伺服电机;3-3、X轴驱动伺服;3-4、旋转中心;3-5、X轴平移基础框架;3-6、Y轴平移基础框架;3-7、Y轴平移滑轨;3-8、输送带;4、零度带束层贴合单元;4-1、摆动气缸;4-2、导向轮;4-3、导向轮驱动气缸;4-4、自动定中组件;4-5、导向板;4-6、旋转轴;5、胎面层贴合单元;5-1、精确定中组件;5-2、Z轴推杆伺服;5-3、驱动链条;5-4、X轴驱动伺服;5-5、胎面输送伺服电机;5-6、旋转轴;5-7、X轴平移基础框架;5-8、输送带;5-9、Z轴向升降推杆; 5-11、压辊气缸;5-12、胎面千层压辊;5-13、Y轴平移滑轨;5-14、Y轴平移基础框架;5-15、Z轴向举升楔形体;5-16、楔形体Y轴平移滑轨; 6、供料架;6-1、X轴驱动丝杠;6-2、X轴平移滑轨; 6-4、X轴驱动丝杠;6-5、X轴平移滑轨; 7、带束鼓7;8、传递环。
具体实施方式
下面利用实施例对本实用新型进行更全面的说明。本实用新型可以体现为多种不同形式,并不应理解为局限于这里叙述的示例性实施例。
为了易于说明,在这里可以使用诸如“上”、“下”“左”“右”等空间相对术语,用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是,除了图中示出的方位之外,空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如,如果图中的装置被倒置,被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此,示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位),这里所用的空间相对说明可相应地解释。
实施例1
如图1和图2所示,本实施例中的带束层贴合系统包括供料架6;供料架6上分3层设置了1#带束层贴合单元1、2#带束层贴合单元2、3#带束层贴合单元3、零度带束层贴合单元4以及胎面层贴合单元5。图中,零度带束层贴合单元4设置在最上层;2#带束层贴合单元2和胎面层贴合单元5设置在第二层;1#带束层贴合单元1和3#带束层贴合单元3设置在底层。
在底层的1#带束层贴合单元1操作时,第二层的2#带束层贴合单元2可以完成上料;1#带束层贴合单元1操作结束前, 2#带束层贴合单元2可以右移到位,然后伸出,进入准备贴合的工位。
第二层的2#带束层贴合单元2操作时,1#带束层贴合单元1左移让位,底层的3#带束层贴合单元3完成进料; 2#带束层贴合单元2操作结束前; 3#带束层贴合单元3左移然后伸出,进入贴合准备工位。
底层的3#带束层贴合单元3操作时, 2#带束层贴合单元2左移让位,第二层的胎面层贴合单元5完成进料; 3#带束层贴合单元3操作结束前;胎面层贴合单元5左移然后伸出,进入贴合准备工位。
第二层的胎面层贴合单元5操作时,底层的3#带束层贴合单元3回位,最上层的零度带束层贴合单元4完成进料;胎面层贴合单元5操作结束前; 3#带束层贴合单元3即可进入贴合准备工位。
这种布局,使得整个工艺流程中相邻工序无缝衔接;有效地提高了生产效率。
输送带的长度应大于材料的长度,材料在贴合前可以完全固定在输送带上,保证位置精度。零度带束层的长度最长;集成时,将零度带束层贴合单元4设置在最上层固定不动;有利于系统的稳定和整体精度的控制。
胎面层材料没有钢丝骨架,无法用磁力吸附;将胎面层贴合单元5设置在第二层从上面将胎面层贴合在带束鼓上;方便从带束鼓的上方贴合。1#带束层贴合单元1、2#带束层贴合单元2和3#带束层贴合单元3根据需要分别布置在底层或第二层。
轮胎成型过程中,胎面组件由五种料组成,分别为:1#带束层、2#带束层、3#带束层、零度带束层、胎面层,该结构在带束鼓7不移动的情况下,实现料的自动定长、自动贴合。带束鼓7是物料贴合的基础;传递环8用于转运胎体。
零度带束层贴合单元4固定在最高层;输送带支架直接固定在供料架上。输送带支架的前端铰接有零度贴合组件。摆动气缸或电缸4-1两端分别与供料架和零度贴合组件铰接;通过气缸或电缸控制零度贴合组件绕旋转轴4-6旋转。
如图3和图4所示,2#带束层贴合单元2包括X轴移动平台2-6、Z轴向举升机构和输送带机构。输送带机构的底座后端部与X轴移动平台2-6上固定的支架铰接,铰接轴与X轴平行;使得输送带机构可以绕铰接轴在YZ平面旋转。
Z轴向举升机构固定在X轴移动平台2-6上。输送带机构的底座2-7下端面设置有两条沿Y轴(前后)方向延伸的顶推滑轨;顶推滑轨之间的距离尽量长。Z轴向举升机构的顶块顶部固定有滑块座,滑块座与顶推滑块铰接,顶推滑块套接在顶推滑轨上,沿顶推滑轨滑动,且不会脱离顶推滑轨。顶块底部也设置有顶块滑块,使顶块可以沿Y轴滑动。同样,顶块底部的顶块滑块也套接在与其配合的顶块滑轨上,不能脱离顶块滑轨。沿Y轴向前运动时,通过顶推滑块顶推输送带机构的底座2-7的前端,使输送带机构的底座2-7的前端抬起。顶块沿Y轴向后运动时,在重力和滑块的下拉力作用下输送带机构的底座2-7的前端下落。在X轴方向,两端的滑轨和滑块配合,支撑和限制输送带机构的底座2-7;提高了2#带束层贴合机构2的强度;避免机构在X轴方向启动或停车时由于惯性产生较大的扭摆,减少了结构变形;有利于提高贴合机构的定位精度。
由于输送带机构比较重,输送带机构中还设置了与Z轴举升伺服推杆2-2配套的Z轴助力气缸2-3;Z轴助力气缸2-3与Z轴举升伺服推杆2-2平行设置。需要推动楔形体时,Z轴助力气缸2-3伸出,提供足够的推力;Z轴举升伺服推杆2-2可以提供足够的拉力,通过滑轨阻止楔形体旋转,保证Z轴助力气缸2-3不会影响楔形体的位置精度。
供料架6的第二层设置了X轴驱动丝杠6-1和X轴平移滑轨6-2。X轴移动平台2-6架设在两条沿X轴平行设置的X轴平移滑轨6-2上;可以在X轴驱动丝杠6-1的驱动下沿X轴平移滑轨6-2滑行。套设在X轴驱动丝杠6-1的2#带束层贴合单元螺母和X轴驱动伺服2-11固定在X轴移动平台2-6上;X轴驱动伺服2-11通过链条带动螺母旋转;在有螺母带动X轴移动平台2-6运动。
输送带机构的底座后端部与X轴移动平台2-6上固定的支架铰接,铰接轴与X轴平行;使得输送带机构可以绕铰接轴在YZ平面旋转。
输送带2-8由输送带驱动伺服2-4驱动;输送带的传动轴与X方向平行。输送带机构上设置有料长检测单元(图中未示出)。可以采用滚轮、光电传感器或图像传感器等现有技术中的方式来检测料的长度。
输送带2-8前端设置有辅助输送带;辅助输送带的延展方向与输送带2-8平行。辅助输送带的输送速度与输送带2-8的输送速度通过同步带同步,保持一致;速度方向相反。辅助输送带采用带磁性的输送带或输送带框架内分布磁铁。辅助输送带的下表面与输送带的上表面的间隙与2#带束层料厚基本相同;保持在2#带束层料从输送带2-8前端伸入两者之间的缝隙;由于磁性的吸引,贴在辅助输送带的下表面;从输送带的下方传送至辅助输送带前端。由于辅助输送带的长度小于输送带的长度;仅在前端通过辅助输送带的下表面传送物料,可以保证物料传送的可靠性。同时,较短的辅助输送带刚性较强,也不容易因悬挂物料发生变形。辅助输送带的前端与带束鼓的表面间隙也与2#带束层料厚基本相同;同样,带束鼓的表面也设置有磁性材料,例如磁性橡胶板或永磁体阵列;2#带束层料带与带束鼓的表面接触;随着辅助输送带的输送和带束鼓的旋转转贴在带束鼓的表面。
输送带机构的底座上还设置有沿Y轴方向的Y轴基础框架2-7;Y轴基础框架2-7沿Y轴方向平行设置两根Y轴平移滑轨2-9;输送带和支架架设在Y轴平移滑轨2-9上;Y轴驱动气缸2-5与Y轴平移滑轨2-9平行设置,一端与输送带机构的底座铰接;另一端与输送带的支架铰接;通过活塞杆的伸缩带动输送带机构在底座上沿Y轴移动。
如图5和图6所示;供料架6底层的也设置有与第二层相同的X 轴平移机构;包括X轴驱动丝杠6-4和X轴平移滑轨6-5。
底层的3#带束层贴合单元3与2#带束层贴合单元2结构相同。3#带束层贴合单元3中输送带驱动伺服3-1驱动输送带3-8运动;X轴驱动伺服3-3与X 轴平移机构配合带动X轴平移基础框架3-5沿X轴方向运动;推杆伺服电机3-2驱动推杆伸缩,带动楔形体沿Y轴方向运动,通过楔形体顶推Y轴平移基础框架3-6绕旋转中心3-4旋转;输送带机构的底座在气缸的推动下沿Y轴平移滑轨3-7滑动;料长检测单元用于检测料的长度。
胎面层贴合单元5与2#带束层贴合单元2基本相同。X轴驱动伺服5-4通过驱动链条5-3驱动套设在丝杠上的螺母旋转;带动X轴平移基础框架5-7沿X轴方向运动。输送带5-8和支架可以沿Y轴平移基础框架上的Y轴平移滑轨5-13滑动;实现输送带5-8沿Y轴运动。胎面输送伺服电机5-5驱动输送带5-8运动输送2#带束层。
Z轴推杆伺服5-2 驱动Z轴向升降推杆5-9推动Z轴向举升楔形体5-15沿固定在X轴平移基础框架5-7上的楔形体Y轴平移滑轨5-16运动,由楔形体推动Y轴平移基础框5-14架绕旋转轴5-6旋转。
胎面层贴合单元5还包括前端的精确定中组件5-1、胎面千层压辊5-12和压辊气缸5-11。精确定中组件5-1包括基座和挡板和丝杠;基座上设置有调节架,胎面从调节架下穿过。调节架在两块挡板与Y轴方向平行设置;挡板上端均固定有螺母;螺母对称套设在丝杠上。丝杆由对称设置的两段旋向相反的螺纹段组成;旋转丝杠,螺母同时向内或向外移动相同的距离;初始校准后,该机构保证挡板在位置发生变动后相对于设定的中心面始终对称。对于不同宽度的胎面料,都可以保证与设定的贴合中心对正。
基座上还固定设置有压辊气缸支架;压辊气缸5-11的底端与压辊气缸支架铰接;胎面千层压辊5-12安装在压辊支架的顶端部;压辊支架的底端部与压辊气缸支架的顶端部铰接。压辊气缸5-11的顶端与压辊支架的顶端部铰接;通过压辊气缸5-11控制胎面千层压辊5-12抬起或下落。
如图7所示,零度贴合组件后端设置有导向板4-5;导向板4-5通过与胎面对中机构类似的机构实现对中调整;保证两个导向板4-5沿中心面对称。料片从后端进入零度贴合组件;经导向板4-5矫正,保证对中。
零度贴合组件的前端部设置有自动定中组件4-4。自动定中组件4-4包括螺母定位板、料位定位板、丝杠、定中气缸和悬架。丝杠沿X轴方向架设在悬架上;两个螺母定位板的顶端均固定有螺母;螺母套设在丝杠上;两边的丝杠旋向相反。通过丝杠旋转,螺母定位板的外侧对两条物料的内侧分别进行定位。两个定中气缸相向安装;气缸的顶端分别与其中的一个料位定位板连接;料位定位板的底端内侧边与物料接触,对物料进行限位,实现精确的定中操作。
零度贴合组件的基座前端设置有导向轮支架,导向轮4-2安装在导向轮支架的前端;导向轮支架的后端与零度贴合组件的基座前端铰接;导向轮驱动气缸4-3前端与导向轮支架的前端部铰接;导向轮驱动气缸4-3后端与零度贴合组件的基座铰接;通过导向轮驱动气缸4-3控制导向轮4-2抬起或下落。
由于零度带束层的钢丝与材料的长度方向一致,如果零度带束层材料与胎面贴合鼓7的表面接触时,角度不合适,容易产生较大阻力,造成输送带上材料产生位移,影响贴合精度。辅助贴合单元的前端设置了提拉机构;提拉机构设置有提拉气缸,提拉气缸的活塞杆前端固定有磁铁。提拉气缸固定在滑块上,滑块可以沿滑道滑动。磁铁吸住带束层材料的前端,在拉伸气缸的推动下,沿滑道伸出,使带束层材料的前端与胎面贴合鼓7表面贴合。由滑道保证带束层材料与胎面贴合鼓7表面的接触角度。拉伸气缸的活塞杆的伸出速度与输送带的输送速度基本一致,尽可能减少材料的变形和在输送带上的位移。
为了避免带束层材料在胎面贴合鼓表面打滑;辅助贴合单元的前端设置了与提拉机构配合的按压机构。按压机构包括按压气缸,按压气缸与提拉气缸并排固定在滑块上。按压气缸可以在提拉气缸前面,也可以在提拉气缸的后面。按压机构的按压气缸的活塞杆伸出,推压带束层材料的上表面,使带束层材料脱离磁铁,并将带束层材料按压在胎面贴合鼓7表面;使带束层材料与胎面贴合鼓表面接触面积增大,胎面贴合鼓7表面的磁铁可以更好地固定带束层材料。
沿成型鼓主轴轴线方向运动为X方向运动(左右移动);沿水平垂直于主轴轴线方向运动为Y方向运动(前后运动);沿模板后轴线的摆动运动为Z向运动(表现为前端上下运动);输送带的旋转。
贴料顺序:1#带束层、2#带束层、3#带束层、零度带束层、胎面层。
五种料模板在供料架上的分布(站在贴合鼓操作位):下方一层为左下为1#带束层模板、右下为3#带束层模板;中间左上为2#带束层模板、右上为胎面模板、上方鼓中心线位置为零度带束层。
1#带束层贴合单元1、2#带束层贴合单元2、3#带束层贴合单元3、零度带束层贴合单元4均设置有输送带;输送带由磁性橡胶带制成,使得输送带本身带有磁性,将精确定位的骨架材料牢牢的吸附到输送带上,同步带与贴合鼓同速转动,实现定长和定位的稳定。
实施例中也可以采用输送带支架上安装永磁体阵列的方式;永磁体阵列与骨架材料设置输送带的输送面的相对面;输送面指输送带与骨架材料接触的面;利用磁力将骨架材料吸附在输送带上。
输送带均采用同步带,在输送带支架上设置若干个涨紧装置,使同步带保持涨紧状态;可以使输送带的整体受力均匀,避免局部受力过大,造成定长不准确。
运动过程:
各个模板的单独运动过程
采用零度带束层工艺时:1#带束层、2#带束层、3#带束层、胎面层的运动过程:X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、输送带的旋转;零度带束层:Y轴方向、Z轴方向、输送带的旋转。
采用4#带束层工艺时:1#带束层、2#带束层、3#带束层、4#带束层的运动过程:X轴方向、Y轴方向、Z轴方向、输送带的旋转;胎面层:Y轴方向、Z轴方向、输送带的旋转。
特点:各个模板单独定长备料,定长更准确、定位更准确、比公用模板效率更高;X\Y\Z方向的移动全部由直线导轨保证精度。
1#带束层、2#带束层、3#带束层、胎面模板在固定架上的位置可以根据需求任意对调。如2#带束层模板可以与胎面模板位置互换;胎面也可放到下层实现反贴;各带束层的位置也可互换,如:1#带束层可以在2#带束层或3#带束层模板上上料,反之亦可。
实施例2
本实施例以四层带束层工艺生产为例,与实施例1基本相同。由于不需要零度带束层模板,增加了4#带束层模板;将胎面模板设置在机架6的上方,有利于使用卷料。中间右侧原胎面模板结构更改为与实施例1中2#带束层模板相同模板,1#带束层、2#带束层、3#带束层、4#带束层的位置可根据需求任意位置可以组合。
上述示例只是用于说明本实用新型,除此之外,还有多种不同的实施方式,而这些实施方式都是本领域技术人员在领悟本实用新型思想后能够想到的,故,在此不再一一列举。