专利名称：轮胎外表面喷涂机的制作方法
技术领域：
本发明涉及的是一种喷涂机，特别是一种轮胎外表面喷涂机，属于轮胎制备领域。
背景技术：
轮胎制造完成前，需要喷涂光亮剂等轮胎外表面涂料，目前没有专门的自动喷涂设备，由于手工涂刷不能保证涂层均匀，达不到工艺要求，影响产品质量，因此需要专门的设备进行喷涂。已有的轮胎喷涂机主要是在轮胎半成品硫化前，大多针对轮胎的内表面喷涂设计，不能适用于轮胎的外表面喷涂需要。经文献检索发现，中国实用新型专利名称为轮胎半成品喷涂机，申请号为90218154.8，该专利主要由夹盘、夹盘、右机架、夹盘风缸、贮存箱、底座、托辊、电磁阀组、电气控制柜、输送管、喷嘴风缸、左机架、喷嘴，其中夹盘固定在左机架的右侧，夹盘与风缸的拉杆相连接，左机架和右机架分别固定在底座的上面，托辊二个分别安装在夹盘和夹盘下面的支架上。当半成品轮胎滚到夹盘和夹盘的中间，风缸的拉杆带动夹盘向前移动，移动到位后，夹盘停止前进，喷嘴风缸的拉杆带动喷嘴向前移动，隔离剂通过输送管进入喷嘴的同时向半成品轮胎内侧表面均匀地喷涂隔离剂，当喷嘴喷涂移动到位，即刻往回，这时夹盘由风缸的拉杆带动向回移动，即完成一条半成品轮胎的喷涂任务。该新型轮胎半成品喷涂机，可取代手工轮胎半成品涂刷工艺，节约隔离剂，并可提高产品质量。但该轮胎喷涂机的主要缺陷在于仅能喷涂轮胎内表面，而轮胎外表面的喷涂比内表面复杂得多(包含上表面、下表面、侧面)。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供一种轮胎外表面喷涂机，使其适用于外表面光亮剂等涂料的喷涂，可根据于多种规格的轮胎进行调整，提高喷涂质量，节约光亮剂等涂料，并可控制涂层的厚度。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括轮胎顶起装置、轮胎输送装置、轮胎回转装置、轮胎喷嘴组和支架，其连接方式为轮胎顶起装置主要完成轮胎输送装置的顶起，轮胎顶起装置的顶起汽缸安装在底板上；轮胎输送装置完成轮胎的输送，在顶起时，轮胎顶起装置和轮胎输送装置通过斜面凸台和凹台结构配合定位；轮胎回转装置固定在侧面支架上，侧面支架安装在底板上，轮胎回转装置通过齿轮传动和轮胎顶起装置连接，轮胎喷嘴设置在支架上。
支架包括底板、上横梁、左支撑立柱、右支撑立柱。上横梁两端分别与左支撑立柱、右支撑立柱固定连接，底板设置在左支撑立柱、右支撑立柱之间。支架起支撑运动部件的作用。
轮胎喷嘴组包括上喷组、下喷组和侧喷组，上喷组固定安装在上横梁上，主要完成轮胎上表面的喷涂；侧喷组和下喷组安装在左支撑立拄上，主要完成轮胎侧表面和下表面的喷涂。
轮胎顶起装置包括轮胎回转驱动盘、轴套、滚动轴承以及顶起汽缸。顶起汽缸的缸体通过螺钉和底板固定连接，汽缸活塞上有螺纹，轴套和汽缸活塞通过螺纹连接，在轴套上有圆柱滚动轴承，其外圈和轮胎回转驱动盘相连，轮胎回转驱动盘上加工有齿，滚动轴承端盖在轮胎回转驱动盘的下部，通过螺钉和轮胎回转驱动盘连接。轮胎顶起装置使到达喷涂工位的轮胎支撑底座顶起，使轮胎支架及轮胎和传送带脱离，以便进行喷涂。
轮胎输送装置包括轮胎支撑底座、轮胎支架和轮胎。轮胎输送装置在生产线上移动，其中，轮胎支撑底座上为凹棱台结构，而在轮胎回转驱动盘上为同样形状的凸棱台结构，当轮胎回转驱动盘顶起时，可方便定位和回转驱动。轮胎支架和轮胎支撑底座通过螺钉连接，轮胎支架上有轮胎定位杆，用于固定轮胎。
在轮胎支撑底座的下底面装有一个磁铁，在固定在底板上的侧面支架上安装有霍尔传感器，可以感知轮胎支撑底座是否已经到位。
轮胎回转装置包括轮胎回转驱动电机和驱动齿轮。轮胎回转驱动电机为交流调速电机，通过连接螺钉和固定在底板上的侧面支架相连接。在电机轴上安装有驱动齿轮。轮胎回转装置主要完成轮胎支架的回转，从而使轮胎的在整个喷涂表面得到喷涂。
轮胎回转装置和轮胎顶起装置是通过齿轮传动副发生运动连接当轮胎顶起装置顶起时，轮胎回转驱动盘也被顶起，在轮胎回转驱动盘上加工有齿轮，顶起时和轮胎回转驱动齿轮啮合，从而将动力从轮胎回转驱动电机传递到轮胎回转驱动盘，并带动轮胎支撑底座、轮胎支架和轮胎回转。
轮胎喷嘴组包括下喷组、侧喷组和上喷组。其中，上喷组是采用伺服电机驱动的，其喷嘴组可上下移动，侧喷组和上喷组相似，采用伺服电机驱动，可左右移动，下喷组是固定的。
下喷组为固定喷组，由下喷组支架和多个喷嘴组成。在下喷嘴支架上有多个连接孔，用于调节下喷嘴支架的位置以适应轮胎的大小；下喷嘴支架通过螺钉和左支撑立柱相连接，其中在下喷嘴支架上分布有多个下喷嘴。通过PLC可以控制单个喷嘴的喷涂。
侧喷组和上喷组均通过伺服电机驱动，其结构相同，区别是安装位置的不同，其中，上喷组固定在上横梁上，侧喷组固定在左支撑立柱上。以下以侧喷组为例说明其结构。
侧喷组驱动电机通过螺钉安装在左支撑立柱上，驱动电机通过联轴器和丝杠连接；在左支撑立柱上设有侧喷组导向杆，侧喷组导向杆和左支撑立柱通过螺钉连接；在侧喷组导向杆上有侧喷组导向套，侧喷组导向套可以在侧喷组导向杆上滑动；侧喷组导向套的中部有螺纹孔，和丝杠通过螺纹传动。在侧喷组导向套上有侧喷组支架，侧喷组支架通过螺钉和侧喷组导向套连接；在侧喷组支架上固定有多个侧喷嘴。
本发明工作时，轮胎由机械手放到轮胎支架上，其中，轮胎的定位主要由轮胎定位杆完成，轮胎定位杆是固定安装的，因此要求轮胎的内径要求相等或相差较小；不同内径的轮胎需要在前道工序由机械手放置到不同的轮胎支架上，而不同的轮胎支架固定在相同的轮胎支撑底座上，轮胎支撑底座由传送带带动，传送带由导向辊带动，完成轮胎的上料、定位和传送。
轮胎由传送带输送到喷涂工位后，由霍尔传感器感知轮胎支撑底座是否到位，当PLC检测到信号时，汽缸活塞顶起。由于轮胎回转驱动盘的外侧加工有齿轮，当轮胎回转驱动盘被汽缸活塞顶起时，轮胎回转驱动盘上的齿轮和电机轴上的驱动齿轮啮合，将动力由轮胎回转驱动电机传递到轮胎支撑底座上，实现轮胎的回转，其中，轮胎回转驱动电机为交流调速电机。轮胎的支撑底座的转速是根据轮胎外径计算，并通过变频器调速实现。
侧喷组和上喷组均通过伺服电机驱动，在喷涂时，需要控制喷嘴和喷涂表面的距离，采用伺服电机可以控制侧喷嘴和轮胎外表面、上喷嘴和轮胎上表面的距离。根据轮胎的外径和高，PLC计算出侧喷组和侧面的距离，然后侧喷组驱动电机带动侧喷组导向套运动，带动侧喷嘴支架和侧喷嘴运动到计算好的位置；通过PLC根据轮胎的高度控制轮胎喷嘴电磁阀的开关，从而完成轮胎外表面的喷涂。上表面的喷涂过程和侧面的喷涂过程类似。下表面的喷涂比较简单，由于下表面是固定的，因此不需要调整喷涂的距离。上、下喷组的电磁阀均可控制其开关，以适应喷涂长度的需要。
轮胎旋转一周后，PLC控制轮胎回转驱动电机停止转动，汽缸活塞缩回，带动轮胎回转驱动盘和轮胎支撑底座分离，轮胎支撑底座落在传送带上，带动轮胎支架和轮胎前进到下一工位。
本发明具有实质性特点和显著进步，本发明可以适应不同的轮胎自动喷涂的需要，其中，轮胎的规格通过前道工序测量得到(包括内径、外径和高)，并由PLC记忆，在本道喷涂工序时，喷涂距离由侧喷组和上喷组调节达到一致；在侧喷组和上喷组上固定有多个喷嘴，和喷涂液相连，其中每个喷嘴都可以通过电磁阀控制其开关，可以适应喷涂长度的需要；轮胎回转驱动电机由变频器调速控制，对于不同外径的轮胎，由PLC控制轮胎的转速，可控制涂层的厚度；全封闭的自动喷涂作业，取代了手工涂刷，降低了生产成本，提高了喷涂质量，改善了工作环境。本发明适用于轮胎外表面的液体涂料全自动喷涂，包括光亮剂、润滑剂、护理剂等各种用于改善轮胎外观，提高轮胎使用性能(如耐磨性、强度、排气性)的涂料。
图1本发明结构示意2本发明局部示意3本发明侧喷组结构示意图具体实施方式
如图1、图2和图3所示，本发明包括轮胎顶起装置1、轮胎输送装置2、轮胎回转装置3、轮胎喷嘴组4和支架5，其连接方式为轮胎顶起装置1的顶起汽缸6设置在支架5的底板7上，轮胎输送装置2顶起时，轮胎顶起装置1和轮胎输送装置2通过斜面凸台和凹台结构配合定位，轮胎回转装置3固定在侧面支架8上，侧面支架8设置在支架5的底板7上，轮胎回转装置3通过齿轮传动和轮胎输送装置2连接，轮胎喷嘴组4设置在支架5上。
轮胎顶起装置1包括轮胎回转驱动盘15、轴套16、滚动轴承17以及顶起汽缸18组成，顶起汽缸18的缸体通过螺钉和底板7固定连接，汽缸活塞上有螺纹，轴套16和汽缸活塞通过螺纹连接，在轴套16上有圆柱滚动轴承17，其外圈和轮胎回转驱动盘15相连，轮胎回转驱动盘15上设有齿，滚动轴承17端盖在轮胎回转驱动盘15的下部，通过螺钉和轮胎回转驱动盘15连接。
轮胎输送装置2包括轮胎支撑底座19、轮胎支架20和轮胎21，轮胎支撑底座19上为凹棱台结构，在轮胎回转驱动盘15上为同样形状的凸棱台结构，轮胎支架20和轮胎支撑底座19通过螺钉连接，轮胎支架20上有轮胎定位杆，轮胎21固定在轮胎定位杆上。
在轮胎支撑底座19的下底面设有一个磁铁22，固定在底板上的侧面支架8上设有霍尔传感器23。
轮胎回转装置3包括轮胎回转驱动电机24和驱动齿轮25，轮胎回转驱动电机24为交流调速电机，通过连接螺钉和固定在底板上的侧面支架8相连接，在轮胎回转驱动电机24轴上设有驱动齿轮25。
支架5包括底板7、上横梁9、左支撑立柱10、右支撑立柱11，上横梁9两端分别与左支撑立柱10、右支撑立柱11固定连接，底板7设置在左支撑立柱10、右支撑立柱11之间。
轮胎喷嘴组4包括上喷组12、下喷组13和侧喷组14，上喷组12固定在上横梁9上，侧喷组14和下喷组13设置在左支撑立拄10上。
上喷组12是采用伺服电机驱动的，其喷嘴组可上下移动，侧喷组14和上喷组12采用伺服电机驱动，其结构相同，可左右移动，下喷组13是固定的。
下喷组13为固定喷组，由下喷组支架26和多个下喷嘴27组成，在下喷嘴支架26上有多个连接孔，下喷嘴支架26通过螺钉和左支撑立柱10相连接，其中在下喷嘴支架26上分布有多个下喷嘴27，通过PLC控制单个喷嘴的喷涂。
侧喷组14驱动电机通过螺钉设在左支撑立柱10上，驱动电机通过联轴器和丝杠28连接，在左支撑立柱10上设有侧喷组导向杆29，侧喷组导向杆29和左支撑立柱10通过螺钉连接，在侧喷组导向杆29上有侧喷组导向套30，侧喷组导向套30在侧喷组导向杆29上滑动，侧喷组导向套30的中部有螺纹孔，和丝杠28通过螺纹传动，在侧喷组导向套30上有侧喷组支架31，侧喷组支架31通过螺钉和侧喷组导向套30连接，在侧喷组支架31上固定有多个侧喷嘴32。
权利要求
1.一种轮胎外表面喷涂机，包括轮胎顶起装置(1)、轮胎输送装置(2)、支架(5)，其特征在于还包括轮胎回转装置(3)、轮胎喷嘴组(4)，连接方式为轮胎顶起装置(1)的顶起汽缸(6)设置在支架(5)的底板(7)上，轮胎输送装置(2)顶起时，轮胎顶起装置(1)和轮胎输送装置(2)通过斜面凸台和凹台结构配合定位，轮胎回转装置(3)固定在侧面支架(8)上，侧面支架(8)设置在支架(5)的底板(7)上，轮胎回转装置(3)通过齿轮传动和轮胎输送装置(2)连接，轮胎喷嘴组(4)设置在支架(5)上。
2.根据权利要求1所述的轮胎外表面喷涂机，其特征是，轮胎顶起装置(1)包括轮胎回转驱动盘(15)、轴套(16)、滚动轴承(17)以及顶起汽缸(18)组成，顶起汽缸(18)的缸体通过螺钉和底板(7)固定连接，汽缸活塞上有螺纹，轴套(16)和汽缸活塞通过螺纹连接，在轴套(16)上有圆柱滚动轴承(17)，其外圈和轮胎回转驱动盘(15)相连，轮胎回转驱动盘(15)上设有齿，滚动轴承(17)端盖在轮胎回转驱动盘(15)的下部，通过螺钉和轮胎回转驱动盘(15)连接。
3.根据权利要求1所述的轮胎外表面喷涂机，其特征是，轮胎输送装置(2)包括轮胎支撑底座(19)、轮胎支架(20)和轮胎(21)，轮胎支撑底座(19)上为凹棱台结构，在轮胎回转驱动盘(15)上为同样形状的凸棱台结构，轮胎支架(20)和轮胎支撑底座(19)通过螺钉连接，轮胎支架(20)上有轮胎定位杆，轮胎(21)固定在轮胎定位杆上。
4.根据权利要求3所述的轮胎外表面喷涂机，其特征是，在轮胎支撑底座(19)的下底面设有一个磁铁(22)，在固定在底板上的侧面支架(8)上设有霍尔传感器(23)。
5.根据权利要求1所述的轮胎外表面喷涂机，其特征是，轮胎回转装置(3)包括轮胎回转驱动电机(24)和驱动齿轮(25)，轮胎回转驱动电机(24)为交流调速电机，通过连接螺钉和固定在底板上的侧面支架(8)相连接，在轮胎回转驱动电机(24)轴上设有驱动齿轮(25)。
6.根据权利要求1所述的轮胎外表面喷涂机，其特征是，轮胎喷嘴组(4)包括上喷组(12)、下喷组(13)和侧喷组(14)，上喷组(12)固定在上横梁(9)上，侧喷组(14)和下喷组(13)设置在左支撑立拄(10)上。
7.根据权利要求6所述的轮胎外表面喷涂机，其特征是，上喷组(12)采用伺服电机驱动，其喷嘴组可上下移动，侧喷组(14)和上喷组(12)采用伺服电机驱动，其结构相同，可左右移动，下喷组(13)是固定的。
8.根据权利要求6或7所述的轮胎外表面喷涂机，其特征是，下喷组(13)为固定喷组，由下喷组支架(26)和多个下喷嘴(27)组成，在下喷嘴支架(26)上有多个连接孔，下喷嘴支架(26)通过螺钉和左支撑立柱(10)相连接，其中在下喷嘴支架(26)上分布有多个下喷嘴(27)，通过PLC控制单个喷嘴的喷涂。
9.根据权利要求6或7所述的轮胎外表面喷涂机，其特征是，侧喷组(14)驱动电机通过螺钉设在左支撑立柱(10)上，驱动电机通过联轴器和丝杠(28)连接，在左支撑立柱(10)上设有侧喷组导向杆(29)，侧喷组导向杆(29)和左支撑立柱(10)通过螺钉连接，在侧喷组导向杆(29)上有侧喷组导向套(30)，侧喷组导向套(30)在侧喷组导向杆(29)上滑动，侧喷组导向套(30)的中部有螺纹孔，和丝杠(28)通过螺纹传动，在侧喷组导向套(30)上有侧喷组支架(31)，侧喷组支架(31)通过螺钉和侧喷组导向套(30)连接，在侧喷组支架(31)上固定有多个侧喷嘴(32)。
10.根据权利要求1所述的轮胎外表面喷涂机，其特征是，支架(5)包括底板(7)、上横梁(9)、左支撑立柱(10)、右支撑立柱(11)，上横梁(9)两端分别与左支撑立柱(10)、右支撑立柱(11)固定连接，底板(7)设置在左支撑立柱(10)、右支撑立柱(11)之间。
全文摘要
一种轮胎外表面喷涂机，属于轮胎制备领域。本发明主要包括轮胎顶起装置、轮胎输送装置、轮胎回转装置、轮胎喷嘴组和支架，其特征在于，连接方式为轮胎顶起装置的顶起汽缸安装在支架的底板上，轮胎输送装置顶起时，轮胎顶起装置和轮胎输送装置通过斜面凸台和凹台结构配合定位，轮胎回转装置固定在侧面支架上，侧面支架安装在支架的底板上，轮胎回转装置通过齿轮传动和轮胎输送装置连接，轮胎喷嘴组设置在支架上。本发明适用于轮胎外表面的液体涂料全自动喷涂，取代了手工涂刷，降低了生产成本，提高了喷涂质量，改善了工作环境。
文档编号B05B13/02GK1476970SQ0312927
公开日2004年2月25日 申请日期2003年6月12日 优先权日2003年6月12日
发明者张伟军 申请人:上海交通大学