專利名稱：六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線
(一) 技術(shù)領(lǐng)域
本實(shí)用新型及一種鋼絲圈纏繞設(shè)備，具體是一種六角型鋼絲圈纏繞生 產(chǎn)線。
(二) 背景技術(shù)
輪胎輪輞扣合的鋼絲圈主要目的是增強(qiáng)輪胎根部的剛性，同時(shí)鋼絲圈 還是三角膠的纏繞基礎(chǔ)，三角膠的設(shè)置增強(qiáng)了輪胎根部抗形變能力。
在一般小尺寸的輪胎中，鋼絲圈采用圓形鋼絲彎曲焊接而成，而在大 型輪胎的生產(chǎn)中，鋼絲圈卻要用細(xì)的鋼絲通過一套鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線來生 產(chǎn)完成。斜膠巨胎采用的是多組四邊形的鋼絲圈，而生產(chǎn)全鋼巨胎鋼絲圈 為直徑在35英寸 63英寸之間的大型超重六角形鋼絲圈，按常規(guī)工藝設(shè)備無法 完成。
(三) 實(shí)用新型內(nèi)容 本實(shí)用新型目的是提供了一種可以生產(chǎn)六邊型以下橫截面鋼絲圈的
六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線。
能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，包括按照工序依次排 列安裝的單工位導(dǎo)開裝置、鋼絲預(yù)熱裝置、擠出涂膠裝置、冷卻裝置、牽 引儲料裝置和鋼絲纏繞裝置，其特別之處在于鋼絲纏繞裝置中分別設(shè)置 有控制鋼絲圈在垂直轉(zhuǎn)動的纏繞機(jī)頭上進(jìn)行鋼絲的圈取、鋼絲之間的水平 排絲、鋼絲之間的上下跳絲和鋼絲纏繞總量的四套伺服驅(qū)動系統(tǒng)，各伺服 驅(qū)動系統(tǒng)通過電路與可編程序控制器連接，實(shí)現(xiàn)對六角型鋼絲圈纏繞操作 的自動化。
與普通的纏繞機(jī)頭的纏繞基面不同，本實(shí)用新型纏繞機(jī)頭的纏繞基面 為倒梯形槽，以滿足鋼絲圈對稱或不對稱六邊形斷面形狀的纏繞要求，如 正六角形、左右斜六角形、異六角形等各種斷面形狀及圈數(shù)可通過可編程 序控制器隨時(shí)設(shè)定，全線由PLC控制，進(jìn)行自動操作。
本實(shí)用新型的纏繞機(jī)頭由分離的單個(gè)機(jī)頭構(gòu)成，單個(gè)機(jī)頭在垂直面上 呈圓形均勻分布，單個(gè)機(jī)頭在控制機(jī)構(gòu)的操縱下可以沿徑向收縮和擴(kuò)張， 擴(kuò)張的尺寸范圍應(yīng)保證生產(chǎn)35英寸 63英寸鋼絲圈，以滿足巨型胎的生 產(chǎn)要求，收縮的尺寸范圍應(yīng)保證鋼絲圈的方便裝卸。
由于巨型胎鋼絲圈成品的體積和重量巨大，為順利的卸取鋼絲圈，還 特別設(shè)有吊鋼絲圈裝置，吊鋼絲圈裝置包括卸鋼絲圈機(jī)械手和"L"形吊鉤， 其中"L"形吊鉤的豎直端連接著由卸鋼絲圈機(jī)械手牽引的吊繩，"L"形吊
鉤的水平端呈上拱的弧形段勾在鋼絲圈的內(nèi)環(huán)上，通常"L"形吊鉤為三 個(gè)，三個(gè)間隔相等的"L"形吊鉤沿徑向勾在鋼絲圈上半部分的內(nèi)環(huán)上， 以保證鋼絲圈的平衡和不變形。
上述實(shí)用新型六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線中，所述的單工位導(dǎo)開裝置設(shè) 有少線和斷線報(bào)警裝置開關(guān)，向操作者提示鋼絲斷線或者鋼絲即將用盡的 信息，以便及時(shí)處理；所述單工位導(dǎo)開裝置還設(shè)有對鋼絲進(jìn)行除油污處理 的鋼絲除油污機(jī)構(gòu)，鋼絲除油污機(jī)構(gòu)具體為布輪除污裝置。
所述鋼絲預(yù)熱裝置中的主要元件為電加熱單元，在本實(shí)用新型中，電 加熱單元具有通過對鋼絲測速而實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)加熱溫度的功能，調(diào)節(jié)方式為手
動或者自動的方式。
牽引儲料裝置與鋼絲纏繞裝置之間還設(shè)有鋼絲預(yù)彎曲裝置，最簡單的 鋼絲預(yù)彎曲裝置為水平設(shè)置的一纏繞巻筒，該纏繞巻筒可以受控制地在垂 直方向上下移動，以此消除鋼絲的內(nèi)應(yīng)力和自動調(diào)節(jié)鋼絲的張緊力。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)
1、 本實(shí)用新型六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線的圈取、排絲、跳絲和纏繞 量四大主要?jiǎng)幼饔稍O(shè)定參數(shù)的伺服系統(tǒng)控制，具有取料精確、纏繞緊密、 間隔均勻、六角型橫截面形狀穩(wěn)定的特點(diǎn)。
2、 本實(shí)用新型六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線還特別設(shè)計(jì)有吊鋼絲圈裝置， 能夠滿足巨型胎的六角型鋼絲圈的生產(chǎn)和裝卸，降低了操作者的勞動強(qiáng) 度。
3、 本實(shí)用新型六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線還增設(shè)了鋼絲除油污機(jī)構(gòu)、 鋼絲預(yù)彎曲裝置，在鋼絲預(yù)熱裝置中加入了根據(jù)鋼絲行進(jìn)速度改變加熱溫 度的自動控制裝置，在單工位導(dǎo)開裝置中加設(shè)了斷絲和少絲的報(bào)警開關(guān)， 從而在全程上對鋼絲實(shí)行監(jiān)測，有利地保證了巨型輪胎六角型鋼絲圈生產(chǎn) 用鋼絲的質(zhì)量。


圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中各裝置的組裝連接示意圖。 圖2是圖1實(shí)施案例中纏繞機(jī)頭的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是圖1實(shí)施案例中吊鋼絲圈裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖號標(biāo)識1、單工位導(dǎo)開裝置；2、鋼絲預(yù)熱裝置；3、擠出涂膠裝 置；4、冷卻裝置；5、牽引儲料裝置；6、鋼絲纏繞裝置；7、鋼絲圈；8、 鋼絲預(yù)彎曲裝置；9、纏繞機(jī)頭；10、 "L"形吊鉤；11、卸鋼絲圈機(jī)械手;
12、鋼絲除油污機(jī)構(gòu)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線由單工位導(dǎo)開裝置l、鋼絲預(yù)熱 裝置2、擠出涂膠裝置3、冷卻裝置4、牽引儲料裝置5、鋼絲預(yù)彎曲裝置
8和鋼絲纏繞裝置6等構(gòu)成并按工序依次組成一條生產(chǎn)線，如圖1所示。如圖1所示，單工位導(dǎo)開裝置1為本實(shí)用新型的第一道工序裝備，單 工位導(dǎo)開裝置1實(shí)際上是一放線裝置，將纏繞在圈筒上的鋼絲原絲通過固 定的放線導(dǎo)槽呈直線狀輸出。在該裝置中設(shè)置有鋼絲斷線及鋼絲即將用盡 報(bào)警開關(guān)， 一個(gè)是圈筒上的鋼絲原絲用盡時(shí)的少線報(bào)警，另一個(gè)是在放線 過程中鋼絲原絲斷掉時(shí)的斷線報(bào)警，提示及時(shí)停機(jī)，從新安排鋼絲原絲或 者將斷掉的鋼絲用對焊機(jī)焊接。單工位導(dǎo)開裝置1的放線路徑上還設(shè)有鋼 絲除油污機(jī)構(gòu)12，鋼絲除油污機(jī)構(gòu)12采用的是布輪除污裝置。鋼絲預(yù)熱裝置2作為本實(shí)用新型的第二道工序裝備而緊接著單工位 導(dǎo)開裝置1布置，如圖1所示，鋼絲預(yù)熱裝置2為三個(gè)錯(cuò)位排列的圈筒， 圈筒內(nèi)設(shè)有電加熱元件，放出的鋼絲依次纏繞經(jīng)過三個(gè)圈筒并被加熱，電 加熱元件與檢測裝置連接，可以監(jiān)測鋼絲的經(jīng)過速度，電加熱元件可以根 據(jù)監(jiān)測的結(jié)果自動調(diào)節(jié)對鋼絲的加熱溫度，如速度快時(shí)加熱溫度提高，如 速度慢時(shí)加熱溫度就降低一些。實(shí)際生產(chǎn)中，鋼絲加熱溫度范圍在40°C 120。C之間。還是如圖l所示，本實(shí)用新型的第三道工序裝備為擠出涂膠裝置3，擠 出涂膠裝置3安裝在鋼絲預(yù)熱裝置2之后，擠出涂膠裝置3主要是向加熱后 的鋼絲上涂壓上膠層，擠出涂膠裝置3為帶有擠出機(jī)頭的冷喂料擠出機(jī)， 擠出機(jī)機(jī)頭設(shè)置有壓力溫度傳感器，以此保證包膠質(zhì)量可靠。本實(shí)用新型的第四道工序裝備為冷卻裝置4，冷卻裝置4安排在擠出涂 膠裝置3之后，如圖1所示，冷卻裝置4對涂上膠層的鋼絲進(jìn)行冷卻，使膠 層快速固化，與鋼絲牢固粘連。本實(shí)用新型的第五道工序裝備為牽引儲料裝置5，攜帶有膠層的鋼絲由 牽引儲料裝置5纏繞儲備，牽引驅(qū)動電機(jī)為交流變頻電機(jī)，儲料裝置為上 下移動浮動輪組，如圖1所示，鋼絲儲存有效長度至少為100米以上，儲存 前加鋼絲張力緩沖輪以維持鋼絲張力。本實(shí)用新型的第六道工序裝備為鋼絲預(yù)彎曲裝置8，在這道工序中將即 將進(jìn)行鋼絲圈7生產(chǎn)的鋼絲進(jìn)行徹底的消除應(yīng)力、提升張力處理，如圖l所 示。鋼絲預(yù)彎曲裝置8主要為一水平設(shè)置的纏繞巻筒，在垂直方向，纏繞 巻筒由操縱機(jī)構(gòu)控制上下運(yùn)動，纏繞巻筒下降得越深，鋼絲預(yù)彎曲裝置8 消除應(yīng)力、提升張力的效果越好。如圖1所示，本實(shí)用新型的最后一道工序裝備為35英寸~63英寸鋼絲圈 的鋼絲纏繞裝置6，鋼絲纏繞裝置6置于鋼絲預(yù)彎曲裝置8之后，鋼絲纏繞 裝置6纏繞主傳動采用伺服驅(qū)動，電機(jī)功率足夠大以保證所需的纏繞張力； 還配置有巻取、跳絲、排絲、纏繞量四套伺服驅(qū)動系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)巻取、跳 絲、排絲、纏繞量的自動化。鋼絲圈7的成品形狀可以是對稱或不對稱的 六邊形，如正六角形、左右斜六角形、異六角形等各種斷面形狀及圈數(shù)可 通過可編程序控制器隨時(shí)設(shè)定，全線由PLC控制，進(jìn)行自動操作。本系統(tǒng)
由人機(jī)界面和PLC實(shí)現(xiàn)控制，通過人機(jī)界面進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，修改、儲存、 調(diào)用和故障診斷，PLC接受人機(jī)界面管理，實(shí)現(xiàn)全線控制。如圖2所示，要保證鋼絲圈7六邊形的截面形狀，必須配備相應(yīng)形狀的 纏繞機(jī)頭9，本實(shí)用新型的纏繞機(jī)頭9由在垂直面的圓周上均勻分布的單個(gè) 機(jī)頭構(gòu)成，纏繞機(jī)頭9的纏繞基面為倒梯形狀，單個(gè)機(jī)頭在操縱機(jī)構(gòu)的控 制下沿徑向同時(shí)收縮和擴(kuò)張，收縮的目的是便于鋼絲圈7完成后的裝卸， 擴(kuò)張的尺寸則要根據(jù)鋼絲圈7的生產(chǎn)A寸而定。鋼絲圈7完成后的最大重量可達(dá)到180Kg，其裝卸由卸鋼絲圈裝置來 實(shí)現(xiàn)，如圖3所示。卸鋼絲圈裝置包括卸鋼絲圈機(jī)械手ll和吊具，吊具為 "L"形吊鉤IO， "L"形吊鉤10的豎直段連接吊繩，吊繩由卸鋼絲圈機(jī)械 手11牽引，"L"形吊鉤10的水平段做成與鋼絲圈7內(nèi)環(huán)配合的上拱弧段， 為了吊裝平衡和保持鋼絲圈7的圓度不變形，最好應(yīng)使用三個(gè)"L"形吊鉤 IO同時(shí)工作，三個(gè)間隔相同的"L"形吊鉤10沿徑向掛勾在鋼絲圈7上半部 分的內(nèi)環(huán)上。本實(shí)用新型六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線以成巻專用鋼絲為原料，經(jīng)導(dǎo) 開、去污、連續(xù)加熱、掛膠、牽引儲存、消除應(yīng)力、自動排線、纏繞工序 一次成型，完成鋼絲圈7生產(chǎn)。
權(quán)利要求1、六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，包括按照工序依次排列的單工位導(dǎo)開裝置(1)、鋼絲預(yù)熱裝置(2)、擠出涂膠裝置(3)、冷卻裝置(4)、牽引儲料裝置(5)和鋼絲纏繞裝置(6)，其特征在于鋼絲纏繞裝置(6)中分別設(shè)置有控制鋼絲圈(7)在垂直轉(zhuǎn)動的纏繞機(jī)頭(9)上進(jìn)行鋼絲的圈取、鋼絲之間的水平排絲、鋼絲之間的上下跳絲和鋼絲纏繞總量的四套伺服驅(qū)動系統(tǒng)，各伺服驅(qū)動系統(tǒng)通過電路與可編程序控制器連接，實(shí)現(xiàn)對六角型鋼絲圈纏繞操作的自動化。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其特征在于 所述纏繞機(jī)頭(9)的纏繞基面為倒梯形槽，以滿足鋼絲圈(7)對稱或不 對稱六邊形斷面形狀的纏繞要求。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其特征在于纏繞機(jī)頭(9)包括在垂直面上呈圓形均勻分布的單個(gè)機(jī)頭，單個(gè)機(jī) 頭受控制地沿徑向收縮和擴(kuò)張，擴(kuò)張和收縮的尺寸范圍應(yīng)保證鋼絲圈(7) 的35英寸 63英寸的纏繞直徑和鋼絲圈(7)成品的順利卸裝。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其特征在于 還設(shè)有吊鋼絲圈裝置，吊鋼絲圈裝置包括卸鋼絲圈機(jī)械手(11)和"L" 形吊鉤(10)，其中"L"形吊鉤(10)的豎直端連接由鋼絲圈機(jī)械手(11) 牽引的吊繩，"L"型吊鉤(10)的水平端呈上拱的弧形段勾在鋼絲圈(7) 的內(nèi)環(huán)上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其特征在于:"L" 形吊鉤(10)為三個(gè)，三個(gè)間隔相等的"L"形吊鉤(10)沿徑向勾在鋼 絲圈(7)上半部分的內(nèi)環(huán)上。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l 5所述的任何一種六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其 特征在于所述單工位導(dǎo)開裝置(1)的鋼絲運(yùn)行路徑上設(shè)有判斷鋼絲用 盡和判斷鋼絲斷裂的少線和斷線報(bào)警器。
7 、根據(jù)權(quán)利要求l 5所述的任何一種六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線， 其特征在于所述單工位導(dǎo)開裝置(1)的鋼絲運(yùn)行路徑上設(shè)有對鋼絲進(jìn) 行除油污清理的鋼絲除油污機(jī)構(gòu)(12)。
8、根據(jù)權(quán)利要求7所述的六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其特征在于鋼絲除油污機(jī)構(gòu)(12)為布輪除污裝置。
9 、根據(jù)權(quán)利要求l 5所述的任何一種六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線， 其特征在于鋼絲預(yù)熱裝置(2)包括電加熱單元，電加熱單元以手動或 者自動的方式通過對鋼絲測速而實(shí)現(xiàn)加熱溫度的調(diào)節(jié)。
10、根據(jù)權(quán)利要求l 5所述的任何一種六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其特征在于牽引儲料裝置(5)和鋼絲纏繞裝置(6)工序之間還設(shè)有消除鋼絲內(nèi)應(yīng)力、調(diào)節(jié)鋼絲張緊力的鋼絲預(yù)彎曲裝置(8)，鋼絲預(yù)彎曲裝置 (8)包括在由操縱機(jī)構(gòu)控制在垂直方向上下運(yùn)動的水平纏繞巻筒。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種用于輪胎鋼絲圈生產(chǎn)的六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，包括單工位導(dǎo)開裝置、鋼絲預(yù)熱裝置、擠出涂膠裝置、冷卻裝置、牽引和儲料裝置、鋼絲預(yù)彎曲裝置和鋼絲纏繞裝置等。其中單工位導(dǎo)開裝置設(shè)置有少線、斷線報(bào)警和除油污機(jī)構(gòu)；鋼絲預(yù)熱裝置可以根據(jù)行走速度自動調(diào)節(jié)加熱溫度；鋼絲預(yù)彎曲裝置也具有自動調(diào)整的功能；在鋼絲纏繞裝置中，設(shè)置有卷取、排絲、跳絲和纏繞量的四套伺服驅(qū)動系統(tǒng)。本實(shí)用新型六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線具有取料精確、纏繞緊密、間隔均勻、六角型橫截面形狀穩(wěn)定的特點(diǎn)，基本上解決了巨型胎的鋼絲圈生產(chǎn)問題。
文檔編號B29D30/50GK201040424SQ20072007981
公開日2008年3月26日 申請日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者張忠明, 許光明 申請人:昊華南方(桂林)橡膠有限責(zé)任公司