一种胎面供料架及其供料方法

技术领域

本发明涉及一种应用于轮胎制造的胎面供料架 及其供料方法， 属于橡胶机械领 域。

背景技术

目前在全钢子午线和半钢轿车轮胎的制造过程 中， 需要将胎面传递到带束层贴 合鼓上以实现胎面和带束层的贴合。

胎面供料架的功能是将工字轮上面成卷的胎面 ， 输送并贴合到带束层鼓上， 主 要应满足以下两点要求： 1、 定中， 要求胎面的中心与带束层鼓的中心线圆周重合 ； 2、定长， 要求自动裁断的胎面要完整贴合在带束层鼓上 ， 缠绕一圈， 长度正好对接， 以达到通过压辊压合实现无人操作的自动接头 。

胎面导开进入供料架后首先会进行定中， 使胎面的中心线与带束层鼓中心线对 正以保证贴合质量， 但经裁切装置后， 由于目前通常采用横向裁断方式， 往往会使 定中后的胎面发生偏移， 这样在贴合到鼓上时胎面不能处在中间位置， 影响到轮胎 成型的质量。

另外， 经测长装置、 裁切装置定长裁切后的胎面， 其长度同系统预设值可能存 在误差， 使胎面缠绕在带束层鼓上时， 其端部不能实现完好对接， 影响轮胎的均匀 性。

因此， 在胎面供料过程中， 如何消除裁切过程中对定中的影响并同时消除 定长 误差对轮胎均匀性的影响是目前需要解决的问 题。

发明内容

本发明所述的胎面供料架及其供料方法， 旨在解决上述缺陷和使用问题， 主要 采用铲切及精确测长的装置和方法， 同时满足胎面料的定中和定长要求。

本发明的目的在于通过自动纠偏装置实现胎面 的定中， 并通过铲切的方式来消 除对上一步精确定中的影响， 有效控制胎面贴合质量。

本发明的另一目的在于可以对裁切后的胎面总 长度进行精确测量， 系统根据实 际测量值， 自动调整胎面输送带的线速度以及带束层鼓的 旋转线速度， 使裁切后的 胎面均匀缠绕在鼓上， 实现其端部完好对接。

发明的目的还在于， 定中和定长都是通过系统自动调整控制的， 既提高了精确 度， 又解除了现场人工操作的劳动负荷， 进一步提高了生产效率和自动化程度。 为实现上述发明目的， 所述的胎面供料架主要具有以下结构方案：

包括有机架、 以及用于将胎面输送至带束层鼓上的输送模板 ； 其中，

所述的输送模板包括有两侧边框、 输送带、 以及在两侧边框之间沿胎面输送方 向依次设置的自动纠偏机构、 裁切机构、 测长机构、 贴合压辊机构，

所述的裁切机构包括刀架、 裁刀、 压板、 驱动机构， 所述刀架固定在输送模板 的两侧边框上， 其上设有滑行轨道， 其特征在于：

滑行轨道同胎面的输送方向呈一夹角； 所述裁刀位于输送模板垂向上方， 通过 驱动机构与滑行轨道实现滑动连接。

所述夹角等于胎面裁切后其截面和输送模板所 在平面之间的角度， 即生产工艺 所要求的胎面的裁切角度。

如上述基本特征， 裁刀在滑行轨道上向下滑动时以铲切的方式作 用于胎面， 实 现裁断的目的。 由于裁刀在铲切时其刀刃同胎面纵向中心线垂 直， 不会产生使胎面 发生横向位移的作用力， 从而确保裁切时胎面不会发生横向偏移。

本发明还可采取如下改进方案：

所述刀架包括固定支架、 摆动支架， 固定支架设定在输送模板的两侧边框上， 所述滑行轨道位于摆动刀架的两个摆臂上， 两个摆臂的下端分别同固定支架上的两 个竖板枢接。

为了精确控制摆动支架上的摆臂同胎面所在平 面之间的夹角角度值， 即控制裁 刀在滑行轨道上的滑动轨迹同胎面的夹角值， 即裁刀的裁切方向， 从而实现不同生 产工艺对胎面裁切角度的要求， 本发明还可采取如下改进方案：

所述固定支架上设置有用来标定滑行轨道同输 送模板所在平面之间的夹角角度 的刻度板。

为了实现胎面的自动裁切， 本发明还可采取如下改进方案：

所述裁刀为超声波刀或热刀， 裁刀端部设有连接板， 连接板通过其上设置的滑 槽同所述滑行轨道相连接。

所述驱动机构包括驱动电机， 其输出端连接丝杠， 丝杠和驱动电机做同步转动， 丝杠的另一端连接丝母， 丝母固定在连接板上。

裁刀在伺服电机驱动的丝杠的推动下， 实现沿滑动轨道的滑动。

以上是本发明提供的一种胎面供料架的结构方 案， 应用上述供料架， 胎面首先 进行精确定中， 然后输送至测长机构测量长度， 到达指定长度后开始裁切， 裁切后 胎面继续向前输送并贴合在带束层鼓上， 不同于现有技术的方法特征是：

刀架固定在输送模板的两侧边框上， 其上设有滑行轨道， 滑行轨道同胎面的输 送方向呈一夹角； 所述裁刀通过驱动机构在刀架的滑行轨道上实 现滑动， 裁刀在向 下滑动过程中实现以铲切的方式将胎面裁断。

进一步的优化方案是， 通过调节滑行轨道同胎面所在平面之间的夹角 ， 来调节 裁刀的滑动轨迹， 即裁刀的裁切方向。

为了实现不同生产工艺对胎面裁切角度的要求 ， 通过设置在固定支架上的刻度 板来精确控制裁刀的裁切方向。

另外， 本发明所述方法中的长度测量是通过以下步骤 来实现的：

控制系统首先将所裁断胎面的总长度为预设为 L，进行裁切时胎面最前端和测长 机构之间的距离为 Ll， 测长机构和裁切点之间的距离为 L2， L=L1+L2 _; 测长机构自 动测量所经过的胎面长度， 到达预设值 L1时， 测长机构将信号传给控制系统， 控制 系统发出裁切指令； 裁切完成后， 裁断的胎面继续向前输送， 测长机构继续测量所 经过的长度， 当完全经过测长机构时， 测长机构将测得的胎面实际长度值 S传递给 控制系统， 控制系统对实测值 S和预设值 L进行比较， 然后根据比较结果来调整输 送带线速度和带束层鼓的线速度。

综上内容， 所述轮胎胎面供料架及其供料方法具有以下优 点：

1、 通过铲刀式裁切消除了裁切过程对精确定中的 影响， 有效控制了胎面贴合质 量。

2、 可以根据不同的工艺要求精确控制和调整裁刀 的裁切方向。

3、 可以精确测量裁断胎面的实际长度， 并根据实际测量值来调整输送带和鼓的 速度， 使胎面均匀的缠绕在鼓上， 提高了轮胎的均匀性。

4、 整个过程都是通过系统自动控制的， 既提高了精确度， 又解除了现场人工操 作的劳动负荷， 进一步提高了生产效率和自动化程度。

附图说明

现结合附图对本发明做进一步的说明。

图 1为本发明所述胎面供料架的结构示意图

图 2为本发明所述裁切装置的结构示意图

图 3为本发明所述自动纠偏装置的结构示意图 图 4为本发明所述贴合压辊装置的结构示意图

如图 1-图 4所示， 机架 1， 输送模板 2， 两侧边框 3， 自动纠偏机构 4， 裁切机 构 5， 测长机构 6， 贴合压辊机构 7， 输送带 8 ;

固定支架 51， 摆动支架 52， 摆臂 53， 竖板 54， 裁刀 55， 超声波发生器 56， 连 接板 57， 滑行轨道 58， 伺服电机 59， 丝杠 510， 丝母 511， 支撑梁 512， 刻度板 513， 插销 514， 压片 515， 垫板 516， 底板 517， 枢接轴 518 ;

光电开关 61 ;

摄像头 41， 横向移动辊筒 42， 摆动辊筒 43 ;

齿形辊 71， 中心压辊 72， 多片压辊 73， 中心压辊气缸 74， 摆动压辊气缸 75 具体实施方式

实施例 1， 如图 1所示， 本发明所述的轮胎胎面供料架， 包括起到基础固定支撑 作用的机架 1， 以及用于将胎面输送至带束层鼓上的输送模板 2， 其中输送模板 2包 括有两侧边框 3、 输送带 8、 以及在两侧边框 3之间沿胎面输送方向依次设置的自动 纠偏机构 4、 裁切机构 5、 测长机构 6、 贴合压辊机构 7， 输送带 8为通过伺服电机 驱动的同步带。

如图 2所示， 裁切机构 5包括固定支架 51、 摆动支架 52， 固定支架 51通过两 侧的底板 517固定在输送模板 2的两侧边框 3上。 摆动支架 52的两侧设有摆臂 53， 摆臂 53的下端同固定支架 51上的两个底板 517枢接在一起， 使摆臂可以以枢接轴 518为轴心转动。 底板 517上设置有刻度板 513， 可以通过其上标定的角度值来设定 摆臂 53和底板 517之间的夹角， 夹角角度设置好之后可以通过插销 514来固定。

摆动支架 52上还设置有两个滑行轨道 58，其方向同摆臂 53平行。裁刀 55为铲 刀形状的超声波刀， 后面带有超声波发生器 56， 超声波发生器 56上固定有连接板 57， 连接板 57通过其上设置的滑槽同滑行轨道 58连接。 连接板 57上还设置有丝母 511， 在伺服电机 59驱动的丝杠 510的推力下， 连接板 57可以在滑行轨道 58上滑 动， 从而带动裁刀 55沿滑行轨道 58的方向实现运动。 由于滑行轨道 58同摆臂 53 平行， 因此摆臂 53和底板 517之间的夹角即裁刀 55的裁切方向。

如图 3所示， 自动纠偏机构 4包含摄像头 41、 横向移动辊筒 42、 摆动辊筒 43， 其中横向辊筒 22可以沿着其轴线做横向移动， 摆动辊筒 23可以上下摆动。

如图 4所示， 贴合压辊机构 7包括齿形辊 71、 中心压辊 72、 多片压辊 73、 中心 压辊驱动气缸 74、 多片压辊驱动气缸 75， 其中中心压辊 72同气缸 74相连接， 可以 在气缸 74的驱动下实现上下摆动， 多片压辊 73同气缸 75相连接， 可以在气缸 75 的驱动下实现上下摆动。 多片压辊 73由多个环形片组合而成， 这些环形片可以分为 多个区， 当多片压辊 73对缠绕在带束层鼓上的胎面进行压合时， 可以由系统来控制 设定各个分区的压力值， 实现不同分区不同压力， 从而保证压合精度。

应用本实施例所列举的轮胎胎面供料架， 具体的供料方法是：

胎面经导开装置导开后首先进入自动纠偏机构 4中，由摄像头 41检测材料边缘， 如果出现偏差，横向移动辊筒 42会拖动胎面向相应的方向移动， 当横向移动辊筒 42 到达形成极限时， 摆动辊筒 43 向上摆起， 使胎面和横向移动辊筒 42相分离， 此时 横向移动辊筒 43复位， 然后辊筒 43向下摆动复位， 使胎面和辊筒 42再次接触， 进 入下一纠偏循环。

精确定中后的胎面在输送带 8的作用下继续向前运动， 经过测长机构 6中的光 电开关 61时，光电开关 61打开并开始测量所经过的胎面长度，当达到� ��设值 L1时， 测长机构将信号传给控制系统， 控制系统发出裁切指令。 此时裁切机构 5 中的驱动 电机 59开始驱动丝杠 510，推动裁刀 55沿滑行轨道 58向下进行铲切式的裁切运动， 来实现将胎面裁断。 裁切之前压片 515在气缸的驱动下向下运动， 将胎面压在垫板 516上， 防止裁切过程中胎面在裁切力的作用下发生纵 向移动。

裁切完成后裁刀 55在驱动电机 59的作用下向上滑动复位， 裁断的胎面继续向 前输送， 测长机构 6继续测量所经过的胎面的长度。 当胎面完全经过测长机构 6时， 光电开关 61关闭， 测长机构将测得的胎面实际长度值传递给控制 系统， 控制系统对 实测值 S和预设值 L进行比较。

S<L 时， 系统会降低输送带速度， 胎面在鼓上进行贴合时会被均匀的拉长， 来 实现端部的完好对接； S>L 时， 系统会增大输送带速度， 胎面在鼓上进行贴合时会 被均匀的压縮， 来实现端部的完好对接。

胎面运行到输送带 8末端时， 输送模板 2的端部同带束层鼓形成上贴合状态， 在输送带的输送和带束层鼓的旋转下， 胎面均匀的缠绕在带束层鼓上。 刚进入缠绕 状态时， 中心压辊 72、 多片压辊 73在气缸的驱动下向下摆动， 压住胎面。 缠绕过程 中多片压辊 73将胎面贴合在鼓上，位于其后端的中心压辊� ��胎面进行预压合。最后， 中心压辊 72、 多片压辊 73在气缸的驱动下向上摆动复位， 整个过程结束。

当胎面实际长度小于系统预设长度时， 胎面在鼓上进行贴合时会被均匀的拉长， 此时为防止输送带上的胎面由于拉力而打滑， 在输送模板的末端设置齿形辊 71， 胎 面向前输送过程中， 齿形辊压在胎面上。 如上所述， 结合附图本实施例仅就本发明的优选实施例进 行了描述。 对于所述 领域技术人员来说可以据此得到启示而直接推 导出符合本发明设计构思的其他替代 结构， 由此得到的其他结构特征也应属于本发明所述 的方案范围。