專利名稱：全自動胎面貼合機的制作方法
技術領域：
本實用新型提供一種全自動胎面貼合機，具體地應用于輪胎翻新過程中的胎面膠
貼合工藝過程，屬于橡膠機械領域。
背景技術：
由于汽車、飛機等運載器的普及使用，每年都會造成大量的報廢輪胎需要處理。既 形成了橡膠資源的浪費、又帶來環(huán)境污染的一系列問題。目前針對胎面花紋被磨損的舊輪 胎，一般采取翻新處理的方法以再次投入循環(huán)利用。 現(xiàn)有的輪胎翻新設備采用打磨機械將舊輪胎的胎面進行打磨處理，然后將中墊膠 粘附于胎體上，再將新的環(huán)形胎面套裝在胎體上，經(jīng)過壓合、貼附形成復合件，最后送入硫 化罐中進行硫化成型。在套裝環(huán)形胎面的過程中，由于胎體較硬、貼合在胎體表面的中墊膠 粘性較大，往往難于準確地將環(huán)形胎面與胎體進行套裝，經(jīng)常出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象、或是在環(huán)形胎 面與胎體之間留有氣泡，因此部件復合加工的緊密性能較差。 目前還有一種翻新方式是將條形的胎面膠直接纏繞到胎體表面，雖然可以解決胎 面與胎體套裝的跑偏問題，但是裁斷后的胎面膠與胎體表面周長存在一定的誤差，往往會 導致胎面膠不夠長、或是留有余頭，對于這些問題均需由手工方式加以補救，從而形成手工 裝胎的額外工作負荷。 例如，當胎面膠的長度不夠時通常采取手工拉伸，過度地拉伸胎面膠會造成局部 變形而影響到胎面膠與胎體之間的貼合，也會形成局部氣泡；當胎面膠的長度過長時，就需 人工進行剪除，因此會造成一定的材料浪費。 以上現(xiàn)有胎面膠貼合加工方法都存在著加工精度較低的問題，對于某一規(guī)格型號 的輪胎，胎面膠長度經(jīng)裁斷后即為一固定數(shù)值，缺少貼合過程中的動態(tài)調節(jié)能力，對于因為 生產(chǎn)設備、材料本質彈性而導致的誤差難以克服，既直接影響到胎面膠貼合質量，同時也導 致翻新生產(chǎn)效率的低下。
實用新型內容本實用新型所述的全自動胎面貼合機，在于解決上述問題而在輸送過程中對胎面 膠進行適度地輾壓，將裁斷后短于胎體表面周長的胎面膠進行延展拉伸，使得纏繞、貼合后 的胎面膠長度能夠最佳地接近于胎體表面周長。 本實用新型的設計目的在于，實現(xiàn)一種全自動的胎面貼合裝置和控制方法，無需 人工干預和采取手工補救措施，自動化程度較高，胎面膠貼合到胎體表面時能夠完整地纏 繞胎體外周，胎面膠實際長度可在線動態(tài)調整。 另一設計目的是，降低裁切胎面膠長度的精度要求，解除手工拉伸胎面膠的額外 工作負荷，也可節(jié)約胎面膠用料，并且提高整體胎面膠貼合的工作效率。 另一設計目的是，能夠在輸送、延展拉伸胎面膠的同時，控制胎面膠與胎體之間保 持同一縱向中心線，保證不會出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象。[0011] 設計目的還在于，通過輥筒裝置對胎面膠進行輾壓延展，拉伸作用力均衡地分布 在胎面膠橫向局部部位，因此可以避免因不當用力而造成的局部變形，胎面膠與胎體之間 的貼合緊密性有所提高，不易留有氣泡。 為實現(xiàn)上述設計目的，所述的全自動胎面貼合機主要包括有以下裝置 滑動連接在底座兩側軌道上的主機，設置在主機一側并用于壓合胎面膠的分合壓
輥裝置、以及沿胎面膠輸送方向依次連接的裁斷裝置、后輸送裝置和前輸送裝置，與現(xiàn)有技
術的不同之處在于， 所述的前輸送裝置，具有安裝在兩側面板上部的前壓輥組件、中間壓輥組件和輸 送輥組件。其中， 輸送輥組件包括有軸設在兩側面板之間的若干個輸送輥筒。 前壓輥組件包括有一組垂向中心線重合、相互留有間隙以允許胎面膠通過的托輥
和前壓輥，托輥和前壓輥分別軸設在兩側面板之間、以及輸送輥筒的上方。
中間壓輥組件包括有套設在中間輥筒軸上的中間輥筒，中間輥筒軸兩端通過軸承
和脹緊套軸設在兩側面板之間，至少一側的軸承和脹緊套連接一個中間壓輥擺臂，中間壓
輥擺臂同時連接擺轉氣缸的驅動桿。 如上述基本方案，胎面膠在前輸送裝置中的輸送輥組件上被向前輸送至胎體表 面，輸送輥筒可以是具備向胎面膠提供向前輸送動力的驅動機構，也可以是無動力的懸浮 輥筒而通過后輸送裝置向胎面膠提供輸送動力。 在輸送過程中，前壓輥組件形成對胎面膠的表面夾持作用、同時由中間壓輥組件 對胎面膠進行斷續(xù)地輾壓，即由中間輥筒實現(xiàn)對胎面膠的延展拉伸。 中間輥筒對胎面膠向下輾壓、或向上脫離開胎面膠表面狀態(tài)之間的切換，以及中 間輥筒施加在胎面膠表面的壓力大小，則通過擺轉氣缸驅動中間壓輥擺臂來調節(jié)。 擺轉氣缸驅動桿的位移量和輸出力度的調節(jié)，則可通過采用比例調節(jié)閥來實現(xiàn)。 為提高拉伸胎面膠的精度、實現(xiàn)胎面膠與胎體表面的完整匹配，可采取如下針對 前壓輥組件的改進和細化方案 所述的托輥套設在托輥軸上，托輥軸的兩端通過軸承安裝在兩側面板上，其中一
側的軸承通過連接軸依次連接聯(lián)軸器和旋轉編碼器，旋轉編碼器安裝在面板上。 當胎面膠經(jīng)過托輥和前壓輥之間時，胎面膠帶動托輥旋轉，則可通過端部旋轉編
碼器計算胎面膠實際長度。 由于胎面膠被裁斷得較短，相對于胎體表面周長還具有一段差距，測量延展拉伸 后的胎面膠實際長度可以直接反饋到針對中間輥筒輾壓時間、輾壓作用力的控制上。 胎面膠實際長度與胎體表面周長的差值，通過動態(tài)地調整輾壓時間、輾壓作用力 來加以彌補，使得胎面膠的最終長度匹配于胎體表面周長。 為優(yōu)化前壓輥組件對于胎面膠的夾持作用，避免因夾持作用力過大而意外地拉 伸、或是回夾持作用力過小而導致胎面膠跑偏，可采取如下改進方案 所述的前壓輥連接在前壓輥橫梁下部，前壓輥橫梁的兩端分別通過軸承和脹緊套 安裝在面板上，軸承和脹緊套同時連接于前壓輥擺臂的一側端，前壓輥擺臂的另一側端連 接氣缸的驅動桿。 前壓輥組件配合中間壓輥組件對胎面膠進行延展拉伸。在有效可控范圍內，前壓3/6頁
輥組件對胎面膠夾持作用力越大，中間壓輥組件對胎面膠的拉伸長度越大。 前壓輥組件對胎面膠的夾持作用，通過氣缸驅動前壓輥擺臂圍繞軸承和脹緊套進
行擺轉，此時通過前壓輥橫梁調節(jié)前壓輥相對于胎面膠表面的壓緊力。 為保證胎面膠被夾持、延展拉伸過程中，不會因局部受力而造成跑偏現(xiàn)象，可以采 取如下定中結構 所述的前輸送裝置還包括一組左、右擋輥組件。其中， 兩側擋板各自通過支架平行地設置在輸送輥筒的上方，兩側擋板相向的內側部設 置有若干個輥輪。 胎面膠在上述左、右擋輥組件之間被向前輸送，胎面膠的側邊沿兩側輥輪滑行，當 實施延展拉伸時，胎面膠被限制在左、右擋輥組件之間而無法向一側偏轉，因此可以保證胎 面膠的中心線始終與胎體中心線重合。 上述兩側定中結構是針對于某一規(guī)格型號的胎面膠寬度，當翻新輪胎的規(guī)格發(fā)生 變化時，胎面膠寬度也隨之改變。此時可采取如下進一步優(yōu)化方案 左、右擋輥組件的兩側支架分別套設在一滾珠絲杠副上，由電機和減速機驅動連 接的驅動輪嚙合于滾珠絲杠副，支架兩端的直線軸承套接于導向光軸。 根據(jù)不同的胎面膠寬度規(guī)格，由電機和減速機通過驅動輪帶動滾珠絲杠副進行順
時針或逆時針旋轉，則兩側支架相向或相反地移動，兩側擋板的間距得以調節(jié)。
綜上內容，本實用新型全自動胎面貼合機的優(yōu)點和有益效果是 1、在輸送過程中對胎面膠的適度地輾壓拉伸，短于胎體表面周長的胎面膠經(jīng)延展
拉伸而達到匹配的長度，實現(xiàn)了一種全自動的胎面貼合裝置和控制方法，無需人工干預和
采取手工補救措施，自動化程度較高。 2、對于胎面膠實際長度實現(xiàn)在線、動態(tài)調整，貼合到胎體表面時能夠完整地纏繞， 不會留有余頭。 3、裁切胎面膠長度的精度控制得以降低，無需手工拉伸胎面膠或裁切余頭的額外
工作負荷，提高整體輪胎翻新的工作效率。 4、能夠有效地節(jié)約胎面膠用料，降低輪胎翻新成本。 5、控制胎面膠與胎體之間保持縱向定中同軸，避免出現(xiàn)跑偏現(xiàn)象，貼合操作準確 性高、緊密性強，不易留有氣泡。
現(xiàn)結合附圖對本實用新型做進一步的說明 圖1是所述全自動胎面貼合機的示意圖； 圖2是圖1的俯向示意圖； 圖3是所述前輸送裝置的示意圖； 圖4是圖3的側向示意圖； 圖5是圖4的橫向剖面示意圖； 圖6是圖4的俯向示意圖； 圖7是所述托輥的連接結構示意圖； 圖8是所述前壓輥的連接結構示意圖；[0053] 圖9是所述左、右擋輥組件的示意圖； 圖10是圖9的側向示意圖； 如圖l至圖10所示，分合壓輥裝置1，主機2，輪輞21，電機和減速機22，前輸送裝
置3，后輸送裝置4，主驅動輥41，電機和減速機42，裁斷裝置5，底座6。 前壓輥組件30、托輥300，托輥軸302，軸承303，連接軸304，聯(lián)軸器305，旋轉編碼
器306，前壓輥301，前壓輥橫梁307，軸承和脹緊套308，前壓輥擺臂309，氣缸3091 ; 中間壓輥組件31、中間輥筒軸310，中間輥筒311，軸承和脹緊套312，中間壓輥擺
臂313，擺轉氣缸314 ; 輸送輥組件32，輸送輥筒320 ;左、右擋輥組件33，擋板330，支架331，輥輪332，滾珠絲杠副333，直線軸承334， 導向光軸335，驅動輪336，電機和減速機337，面板34。 圖1中的虛線表示的是翻新輪胎。
具體實施方式實施例1，如圖1和圖2所示，所述的全自動胎面貼合機包括有主機2，在主機2上 設置有通過電機和減速機22驅動旋轉、并承載被翻新輪胎的輪輞21。 主機2滑動地連接在底座6的兩側軌道上，在主機2 —側還設置有用于壓合胎面 膠的分合壓輥裝置l。 沿胎面膠輸送方向依次連接有裁斷裝置5、后輸送裝置4和前輸送裝置3。 后輸送裝置4中的主驅動輥41由電機和減速機42驅動旋轉，從而提供胎面膠向
前輸送的動力。 如圖3至圖10所示，所述的前輸送裝置3具有安裝在兩側面板34上部的前壓輥
組件30、中間壓輥組件31、輸送輥組件32、以及左、右擋輥組件33。其中， 在輸送過程中，前壓輥組件30形成對胎面膠的表面夾持作用、同時由中間壓輥組
件31對胎面膠進行斷續(xù)地輾壓，即由中間輥筒311實現(xiàn)對胎面膠的延展拉伸。 前壓輥組件30包括有一組托輥300和前壓輥301，托輥300和前壓輥301分別軸
設在兩側面板34之間、以及輸送輥筒320的上方。托輥300和前壓輥301的垂向中心線相
互重合、且彼此間留有間隙以允許胎面膠從中間通過。 托輥300套設在托輥軸302上，托輥軸302的兩端通過軸承303安裝在兩側面板 34上，其中一側的軸承303通過連接軸304依次連接聯(lián)軸器305和旋轉編碼器306，旋轉編 碼器306安裝在面板34上。 前壓輥301連接在前壓輥橫梁307下部，前壓輥橫梁307的兩端分別通過軸承和 脹緊套308安裝在面板34上，軸承和脹緊套308同時連接于前壓輥擺臂309的一側端，前 壓輥擺臂309的另一側端連接氣缸3091的驅動桿。 中間壓輥組件31包括有套設在中間輥筒軸310上的中間輥筒311，中間輥筒軸 310兩端通過軸承和脹緊套312軸設在兩側面板34之間。其中一側的軸承和脹緊套312連 接一個中間壓輥擺臂313，中間壓輥擺臂313同時連接擺轉氣缸314的驅動桿。 輸送輥組件32包括有軸設在兩側面板34之間的若干個輸送輥筒320，胎面膠沿輸 送輥筒320向前輸送至胎體表面，輸送輥筒320是無動力的懸浮輥筒。
6[0072] 左、右擋輥組件33的兩側擋板330，各自通過支架331平行地設置在輸送輥筒320 的上方，兩側擋板330相向的內側部設置有若干個輥輪332。 兩側支架331分別套設在一滾珠絲杠副333上，由電機和減速機337驅動連接的 驅動輪336嚙合于滾珠絲杠副333，支架331兩端的直線軸承334分別套接在一個導向光軸 335上。 應用上述全自動胎面貼合機而針對貼合方法提出如下改進方案 被翻新輪胎被安裝在主機2的輪輞21上，由電機6驅動輪輞21以帶動輪胎旋轉， 條形的胎面膠首先被裁斷裝置5裁斷，裁斷后的胎面膠長度小于輪胎胎體表面的周長。 胎面依次通過后輸送裝置4、前輸送裝置3而被輸送至輪胎胎體表面，分合壓輥裝 置1將胎面膠壓合在胎體表面。 將胎面膠壓合在胎體表面的過程中，前輸送裝置3的托輥300和前壓輥301對胎 面膠施加一垂向的夾持作用力，與此同時中間輥筒311向下輾壓胎面膠而將胎面膠進行縱 向的延展拉伸。 在本實施例中，裁斷后的胎面膠短于輪胎胎體表面的周長，通過中間輥筒311向 下輾壓胎面膠而將其拉伸至與胎體表面周長相匹配的長度。 例如，通過裁斷裝置5將胎面膠裁斷為180厘米(簡記為Al)，而胎體表面周長為 185厘米，即拉伸后的胎面膠長度應達到185厘米(簡記為A3)，而胎面膠被延展拉伸過程 中的實際長度是一動態(tài)變化的變量(簡記為A2)。 全自動胎面貼合機所配備的主控系統(tǒng)，將上述三種長度數(shù)據(jù)加以記錄存儲，以實 現(xiàn)下述具體的控制過程。 被中間輥筒311輾壓而縱向延展拉伸后，胎面膠的實際長度A2逐漸加大。 使用在托輥軸302側端連接的旋轉編碼器306，對通過托輥300和前壓輥301時的
胎面膠實際長度進行記量。 旋轉編碼器306每旋轉一圈對應于胎面膠向前輸送的距離，旋轉的圈數(shù)被反饋至 主控系統(tǒng)后被換算成胎面膠被延展拉伸后的實際長度A2。 當胎面膠經(jīng)過托輥300和前壓輥301之間時，胎面膠帶動托輥300旋轉，此時主控 系統(tǒng)開始計算旋轉編碼器306的旋轉圈數(shù)，隨著中間輥筒311的向下輾壓，胎面膠實際長度 A2從A1逐漸地接近于A3。 中間輥筒311對胎面膠向下輾壓、或向上脫離開胎面膠表面狀態(tài)之間的切換，以 及中間輥筒311施加在胎面膠表面的壓力大小，則通過擺轉氣缸314驅動中間壓輥擺臂313 來調節(jié)。 擺轉氣缸314驅動桿的位移量和輸出力度的調節(jié)，可通過采用比例調節(jié)閥來實 現(xiàn)，即采用比例調節(jié)閥來調節(jié)擺轉氣缸314供氣量和供氣壓力，進而形成驅動桿伸出/回縮 的位移量、以及輸出力度的大小調節(jié)。 胎面膠實際長度A2的變化被上傳至主控系統(tǒng)，主控系統(tǒng)可根據(jù)A2與A3之間差距 的具體值來調節(jié)比例調節(jié)閥的工作狀態(tài)，因此實現(xiàn)針對中間輥筒311向下輾壓時間、輾壓 作用力的大小，并最終反映在胎面膠實際長度A2的變化上。 上述調節(jié)過程是循環(huán)進行的，直至A2與A3之間差值完全地符合胎面膠貼合的工 藝標準要求。[0089] 當胎面膠實際長度A2與胎體表面周長A3相匹配時，擺轉氣缸314的驅動桿回縮 并帶動中間壓輥擺臂313順時針擺轉一定的角度，此時通過軸承和脹緊套312將中間輥筒 軸310向上抬起，中間輥筒311脫離開胎面膠的表面，對于胎面膠的延展拉伸操作結束。 中間壓輥組件31中延展拉伸胎面膠的執(zhí)行機構，而前壓輥組件30則對胎面膠起 到一種夾持作用。 若夾持作用力過大就會導致胎面膠意外地被拉伸，則貼合到胎體上的胎面膠就會 留有余頭而需手工剪除。， 若上述夾持作用力過小又會導致中間輥筒311在胎面膠表面打滑而跑偏，因此前 壓輥組件30在中間壓輥組件31側向起到的定點配合作用。 在有效可控范圍內，前壓輥組件30對胎面膠夾持作用力越大，中間壓輥組件31對 胎面膠的拉伸長度越大。 前壓輥組件30對胎面膠的夾持作用，通過氣缸3091驅動前壓輥擺臂309圍繞軸 承和脹緊套308進行擺轉，此時通過前壓輥橫梁307調節(jié)前壓輥301相對于胎面膠表面的 壓緊力。 當中間輥筒311脫離開胎面膠表面時，前壓輥301同時脫離開胎面膠表面，胎面膠 不再受到前壓輥301與托輥300的夾持作用。 應對于不同厚度規(guī)格、不同材質的胎面膠，控制前壓輥301相對于托輥300的垂向 間距，可以調節(jié)托輥300和前壓輥301對胎面膠施加的垂向夾持作用力。 上述垂向夾持作用力的調節(jié)，由操作工人在貼合操作前將胎面膠厚度值、不同材 質摩擦系數(shù)輸入到主控系統(tǒng)中， 采用比例調節(jié)閥來控制氣缸3091的供氣壓力，以驅動前壓輥擺臂309圍繞軸承和 脹緊套308旋轉，以改變前壓輥301相對于托輥300的垂向間距。 或是控制氣缸3091的供氣壓力和供氣量，來調節(jié)前壓輥301相對于胎面膠表面的 壓力大小，以改善胎面膠被夾持時的靜止摩擦系數(shù)。 在胎面膠向前輸送、被夾持、被延展拉伸的過程中，胎面膠的側邊沿所述左、右擋 輥組件33的輥輪滑行。胎面膠被限制在左、右擋輥組件33之間而無法向側部偏轉，胎面膠 的中心線始終與胎體中心線重合。 為應對不同寬度規(guī)格的胎面膠，上述左、右擋輥組件33之間的間距是動態(tài)可調 的。 由電機和減速機337通過驅動輪336帶動滾珠絲杠副333進行順時針或逆時針旋 轉，兩側支架331承載著擋板330沿滾珠絲杠副333相向或相反地移動，兩側擋板330的間 距得以調節(jié)。 擋板330在橫向移動的過程中，依靠直線軸承334在導向光軸335上的限位移動 而向支架331提供端部的輔助校正作用力，以防止擋板330跑偏。
權利要求一種全自動胎面貼合機，包括有滑動連接在底座(6)兩側軌道上的主機(2)，設置在主機(2)一側并用于壓合胎面膠的分合壓輥裝置(1)、以及沿胎面膠輸送方向依次連接的裁斷裝置(5)、后輸送裝置(4)和前輸送裝置(3)，其特征在于所述的前輸送裝置(3)，具有安裝在兩側面板(34)上部的前壓輥組件(30)、中間壓輥組件(31)、輸送輥組件(32)，其中，輸送輥組件(32)包括有軸設在兩側面板(34)之間的若干個輸送輥筒(320)；前壓輥組件(30)包括有一組垂向中心線重合、相互留有間隙以允許胎面膠通過的托輥(300)和前壓輥(301)，托輥(300)和前壓輥(301)分別軸設在兩側面板(34)之間、以及輸送輥筒(320)的上方；中間壓輥組件(31)包括有套設在中間輥筒軸(310)上的中間輥筒(311)，中間輥筒軸(310)兩端通過軸承和脹緊套(312)軸設在兩側面板(34)之間，至少一側的軸承和脹緊套(312)連接一個中間壓輥擺臂(313)，中間壓輥擺臂(313)同時連接擺轉氣缸(314)的驅動桿。
2. 根據(jù)權利要求1所述的全自動胎面貼合機，其特征在于所述的托輥(300)套設在 托輥軸(302)上，托輥軸(302)的兩端通過軸承(303)安裝在兩側面板(34)上，其中一側 的軸承(303)通過連接軸(304)依次連接聯(lián)軸器(305)和旋轉編碼器(306)，旋轉編碼器 (306)安裝在面板(34)上。
3. 根據(jù)權利要求2所述的全自動胎面貼合機，其特征在于所述的前壓輥(301)連接 在前壓輥橫梁(307)下部，前壓輥橫梁(307)的兩端分別通過軸承和脹緊套(308)安裝在 面板(34)上，軸承和脹緊套(308)同時連接于前壓輥擺臂(309)的一側端，前壓輥擺臂 (309)的另一側端連接氣缸(3091)的驅動桿。
4. 根據(jù)權利要求1、2或3所述的全自動胎面貼合機，其特征在于所述的前輸送裝置 (3)還包括一組左、右擋輥組件(33)，其中，兩側擋板(330)各自通過支架(331)平行地設置在輸送輥筒(320)的上方，兩側擋板 (330)相向的內側部設置有若干個輥輪(332)。
5. 根據(jù)權利要求4所述的全自動胎面貼合機，其特征在于兩側支架(331)分別套設 在一滾珠絲杠副(333)上，由電機和減速機(337)驅動連接的驅動輪(336)嚙合于滾珠絲 杠副(333)，支架(331)兩端的直線軸承(334)套接于導向光軸(335)。
專利摘要本實用新型所述的全自動胎面貼合機，在輸送過程中對胎面膠進行適度地輾壓，將裁斷后短于胎體表面周長的胎面膠進行延展拉伸。其主要包括有底座、主機、分合壓輥裝置、裁斷裝置、后輸送裝置和前輸送裝置。前輸送裝置具有安裝在兩側面板上部的前壓輥組件、中間壓輥組件和輸送輥組件。前壓輥組件包括有一組垂向中心線重合、相互留有間隙以允許胎面膠通過的托輥和前壓輥，托輥和前壓輥分別軸設在兩側面板之間、以及輸送輥筒的上方。中間壓輥組件包括有套設在中間輥筒軸上的中間輥筒，中間輥筒軸兩端通過軸承和脹緊套軸設在兩側面板之間，至少一側的軸承和脹緊套連接一個中間壓輥擺臂，中間壓輥擺臂同時連接擺轉氣缸的驅動桿。
文檔編號B29D30/58GK201442354SQ20092003052
公開日2010年4月28日 申請日期2009年7月27日 優(yōu)先權日2009年7月27日
發(fā)明者張希望, 張焱, 王報林, 藍寧 申請人:青島高校軟控股份有限公