技术领域

本发明涉及一种应用于轮胎成型制造过程中的 胎圈夹持装置，属于机械制造 领域。

背景技术

在橡胶轮胎的制造过程中，轮胎的均匀性是影 响机动车安全使用和性能稳定 的主要技术参数。 现有轮胎成型工艺， 胎圈的拾取、 夹持、 传递对于成型轮胎的 质量有着至关重要的影响。在轮胎成型加工过 程中， 往往会出现胎圈平面度和垂 直度的偏差， 从而直接影响到轮胎的均匀性。

中国专利 201120505567.6公开了一种胎体组件传递装置， 该传递装置具有 胎体中心环、 左胎圈传递环、 右胎圈传递环和胎侧扩充环。 其中左胎圈传递环、 右胎圈传递环用于左、 右胎圈的拾取、 夹持和传递， 具体结构为： 具有一环体、 设置在环体上的驱动装置和数组胎圈移取装置 ；驱动装置与数组胎圈移取装置之 间设置转盘轴承，转盘轴承的内圈设置周向分 布的驱动齿； 驱动装置包括轴设于 环体上的主动齿轮、 以及驱动主动齿轮轴向旋转的旋转气缸， 主动齿轮啮合连接 于驱动齿； 胎圈移取装置包括连接于环体上的滑架和一组 从动齿轮， 在滑架末端 安装胎圈移取爪， 滑架上有径向齿条， 从动齿轮啮合连接于驱动齿和齿条， 胎圈 移取爪内端面上设置有吸附胎圈的磁块； 旋转气缸驱动主动齿轮轴向旋转， 通过 主动齿轮于驱动齿之间的啮合， 带动转盘轴承在环体内径进行轴向旋转， 驱动齿 和从动齿轮旋转，带动齿条径向运动，从而带 动胎圈移取爪沿环体径向往复运动， 以实现胎圈的定位、 夹持和移取。

上述对比文件中胎圈所受到的固定力仅来自于 胎圈移取爪的吸附力，吸附力 过小容易造成胎圈滑移。 另一方面， 对比文件中通过转盘轴承结构， 将驱动力传 递转化为沿径向推动移取执行机构的推力，此 种结构由于长期高频率的摆转运动 和直线运动，运动结合部位极易造成磨损缺陷 。上述缺陷影响了胎圈夹持和传递 的精度， 进而对轮胎的性能产生影响。

发明内容

本发明所述的胎圈夹持装置，夹持机构上设置 有吸附瓦块和夹持爪， 使胎圈 同时承受吸附和夹持作用， 增强了胎圈在拾取、夹持、传递过程中所受到 的固定 力， 有效地防止了胎圈滑移。

本发明的另一目的是，通过同步带驱动齿轮以 及齿轮齿条的啮合将驱动力转 化为径向力， 实现了传递的同步性， 减小了各环节的运动磨损对轮胎成型质量的 不利影响。

为实现上述设计目的，所述胎圈夹持装置包括 架体， 架体上设置有若干个沿 圆周分布的夹持机构， 夹持机构包括底座、 以及设置在底座上的吸附瓦块， 与现 有技术的区别在于： 所述底座上还设置有夹持爪、 以及驱动夹持爪实现夹持动作 的第二驱动机构。

如上述方案的胎圈夹持装置，胎圈固定时不仅 受到吸附瓦块的吸附力， 同时 受到夹持爪所提供的辅助夹持力。

为了实现胎圈传递过程中的拾取、释放， 架体上设置有驱动夹持机构进行径 向伸缩的第一驱动机构。

上述第一驱动机构优选以下结构： 包括设置在架体上的气缸、 以及若干个被 动齿轮、 齿条、 齿条滑轨， 被动齿轮同齿条啮合， 齿条通过齿条滑轨实现与架体 的滑动连接，气缸的输出端连接一同被动齿轮 啮合的同步带， 每个齿条上连接一 个夹持机构。

基于上述结构， 同步带与被动齿轮相啮合， 气缸的输出端驱动同步带运动使 被动齿轮转动，使齿条沿径向设置的齿条滑轨 滑动， 因而带动与其相连接的夹持 机构实现径向运动。

上述第二驱动机构为小气缸， 其活塞杆同夹持爪相连接， 夹持爪通过枢接轴 与底座相连接。 当小气缸活塞杆伸出时， 夹持爪绕枢接轴向下摆动， 将胎圈夹持 住； 当缩回时， 夹持爪绕枢接轴向上摆动， 将胎圈释放。

为实现对胎圈的良好吸附， 上述吸附瓦块可采用磁性材料或采用吸盘结构 。 基于上述胎圈夹持装置的结构改进， 本发明实现了以下夹持方法： 通过夹持机构上设置的吸附瓦块将胎圈固定在 夹持机构上，与现有技术的区 别在于： 通过夹持机构上设置的夹持爪对胎圈施加辅助 夹持力。

对上述夹持方法做进一步优化：夹持机构在机 架上设置的第一驱动装置的作 用下实现径向伸缩，第一驱动装置中通过同步 带驱动若干个被动齿轮旋转以及被 动齿轮与齿条的啮合转化为齿条的径向运动， 每个齿条上连接一个夹持机构， 所 述同步带由设置在机架上的气缸驱动。

对上述夹持方法做进一步优化，夹持爪通过枢 接轴与底座连接， 在与之相连 接的小气缸的作用下绕枢接轴摆动实现对胎圈 的辅助夹持和释放。

对上述夹持方法做进一步优化，吸附瓦块通过 磁力或真空吸力或气流吸力实 现对胎圈的固定。

综上内容，本发明所述的胎圈夹持装置及夹持 方法具有以下优点和有益效果:

1、 胎圈夹持装置上设置吸附瓦块和夹持爪， 使胎圈同时承受吸附和夹持作 用， 增强了胎圈在拾取、 夹持、 传递过程中所受到的固定力， 有效地防止了胎圈 滑移。

2、 通过同步带驱动齿轮以及齿轮齿条的啮合将气 缸的伸缩力转化为使夹持 机构径向伸缩的径向力， 实现了传递的同步性， 减小了各环节的运动磨损对轮胎 成型质量的不利影响。

3、 通过小气缸活塞杆的运动驱动夹持爪实现对胎 圈的辅助夹持和释放， 结 构简单， 易于实现。

附图说明

图 1为胎圈传递装置的整体结构示意图

图 2为夹持机构的结构示意图

图 3为胎圈传递装置的后视图

如图 1-3所示， 1-架体， 2-夹持机构， 21-底座， 22-吸附瓦块， 23-夹持爪， 24-枢接轴， 31-气缸， 311-气缸输出端， 32-同步带， 33-被动齿轮， 34-齿条， 35- 齿条滑轨， 36-夹板， 37-涨紧轮， 41-小气缸， 411-小气缸活塞杆。

具体实施方式

如图 1、 2所示， 所述的胎圈传递装置包括架体 1， 架体上设置有 4个沿圆 周分布的夹持机构 2。 夹持机构 2具有底座 21， 其上设置吸附瓦块 22、 夹持爪 23、以及小气缸 41。吸附瓦块 22中包含磁性材料，能将包含钢丝的胎圈吸附� ��， 吸附瓦块 22成弧形， 位于同一圆周面上。 小气缸 41的活塞杆 411同夹持爪 23 相连接， 当活塞杆 411做伸缩运动时， 驱动夹持爪 23绕枢接轴 24上下摆动， 完 成对吸附瓦块 222所吸附的胎圈的辅助夹持作用。夹持机构 2的数量可以根据所 夹持的规格以及加工制造成本来综合考虑， 不仅局限于 4个。 如图 3所示， 架体 1上设置有气缸 31、 以及若干个被动齿轮 33、 齿条 34、 齿条滑轨 35，气缸 31的输出端 311通过夹板 36连接同步带 32， 同步带 32同被 动齿轮 33啮合，通过同步带 32将气缸 31的伸缩运动转化为被动齿轮 33的旋转 运动。被动齿轮 33同齿条 34啮合， 齿条 34同夹持机构 2的底座 21相连接， 齿 条 34在被动齿轮 33的驱动下带动夹持机构 2沿齿条滑轨 35做径向伸缩运动， 从而实现对胎圈的拾取和释放。 此外， 为确保同步带 32具有一定的张力， 架体 1上还设置有若干个涨紧轮 37。