轮胎垫带套包设备的制作方法

1.本发明涉及轮胎组装设备领域，具体涉及一种轮胎垫带套包设备。


背景技术：

2.国民经济水平的提高推动了汽车工业的发展，目前汽车行业中大量使用的仍然是充气轮胎。充气轮胎由橡胶轮胎、轮胎内部的内胎与垫带组成，在轮胎生产过程中，目前广泛使用的仍然是人工组装方式，需要作业员手工将内胎塞入轮胎中，然后将垫带压变形后，再塞入轮胎子口。垫带本身具有一定的硬度和弹性，导致压扁垫带与塞入轮胎的操作费时费力并且需要较高的操作技巧，轮胎本身较重，整个过程费时费力，劳动强度大，劳动效率低。


技术实现要素：

3.鉴于现有的人工组装生产方式劳动强度大，劳动效率低，，本发明旨在提供一种轮胎垫带套包设备。
4.本发明的技术方案如下：
5.一种轮胎垫带套包设备，包括套包机构，环绕所述套包机构的工作平面上的参考点设置有套包组件，该套包组件包括依次设置于安装平面上以参考点为圆心半径为r的工作圆上的两组槽轮和一垫带压辊，所述槽轮均设置于参考点上方，能够绕垂直于所述安装平面的中心轴同步转动，所述槽轮包括同轴设置的左半轮与右半轮，所述左半轮与所述右半轮的间距可变，所述垫带压辊沿工作圆的径向位置可变，可绕自身中心轴自由转动，
6.所述垫带压辊与相邻的槽轮绕参考点构成的角度α满足：
7.30
°
≤α≤60
°
，
8.所述工作圆半径r满足：
9.0.7r≤r《r，
10.其中，r为轮胎子口半径；和
11.收缩组件，该收缩组件包括环绕参考点间隔设置的至少一固定收缩辊和至少一活动收缩辊，所述活动收缩辊可绕自身旋转轴自由转动，沿参考点的径向位置可变，所述固定收缩辊可绕自身中心轴自由转动，设置于远离套包组件一侧，所述固定收缩辊与活动收缩辊可在垂直于安装平面的方向上伸缩，所述固定收缩辊与参考点的距离l满足：
12.0.6r≤l《r。
13.优选的，所述套包组件的两组所述槽轮设置于参考点上方同一高度处。
14.优选的，所述套包组件的一组所述槽轮设置于参考点正上方，所述垫带压辊与另一组槽轮分置于该槽轮两侧。
15.具体的，所述左半轮一侧为台阶柱面，另一侧为锥面，右半轮外形与左半轮对称。
16.优选的，所述收缩组件包括两固定收缩辊和两活动收缩辊。
17.具体的，所述轮胎垫带套包设备还包括竖直方向的导轨，所述套包机构能够沿导
轨在竖直方向移动。
18.具体的，所述轮胎垫带套包设备还包括垂直于安装平面延伸的滑轨以及能够沿滑轨移动的滑台；
19.所述滑台包括用于放置轮胎的轮胎座以及设置在轮胎座上方可伸缩的挡胎支辊。
20.本发明的轮胎垫带套包设备通过设计的套包机构完成了垫带的自动收缩与自动套包，配合轮胎滑台的使用，将垫带套包的主要操作过程交由机器完成，作业员只需要负责取放件过程，从而实现降低作业强度，提高生产效率的效果，将作业人员从繁重的重复劳动中解放出来。
附图说明
21.图1为本发明实施例的总布置图；
22.图2为本发明实施例套包机构垂直于安装平面的示意图；
23.图3为本发明实施例套包机构的收缩组件处于收缩状态的示意图；
24.图4为本发明实施例套包工作状态时的示意图。
25.图中：1主机；2滑台；3轮胎；3a轮胎内圈；4垫带；
26.5a左半轮；5b右半轮；
27.11套包机构；12导轨；
28.111槽轮；112垫带压辊；113收缩辊；113a固定收缩辊；
29.113b活动收缩辊；114收缩气缸；115压辊气缸；116伸缩气缸；
30.21轮胎座；22滑轨；23挡胎支辊；
31.pa准备工位；wa工作工位；s1安装平面；o参考点；c工作圆。
具体实施方式
32.以下结合附图和具体实施例，对本发明进行详细说明，在本说明书中，附图尺寸比例并不代表实际尺寸比例，其只用于体现各部件之间的相对位置关系与连接关系，不应视为对本说明书内容的限定，名称或者标号相同的部件代表相似或相同的结构，且仅限于示意的目的。
33.图1为本发明实施例的总布置图，其包括主机1与滑台2。主机1上设置一能够沿导轨12在竖直方向平移的套包机构11，套包机构11包括均设置在安装平面s1上的垫带压辊112、两组槽轮111以及多个垫带收缩辊113。垫带收缩辊分为固定收缩辊113b与活动收缩辊113a。在主机1的套包机构11同侧垂直于安装平面s1设有向外延伸的滑轨22，滑台2可移动地设置在滑轨22上。所述滑台2包括用于放置轮胎3的轮胎座21，以及设置在轮胎座21上方的挡胎支辊23。该挡胎支辊23为可伸缩设计，当伸出时其位于轮胎座21的正上方。
34.图2为本发明套包机构11垂直于安装平面s1方向的示意图。图中的点o为安装平面s1内各机构安装的参考点。两槽轮与垫带压辊环绕参考点o设置。其中，两槽轮111并排设置于安装平面s1内o点上侧同一高度处，所述槽轮111包括设置在同一旋转轴上并相对布置的左半轮5a与右半轮5b，左半轮5a与右半轮5b的外侧均为一台阶面，用于在套包时支撑轮胎子口，并利用摩擦力带动轮胎转动，其内侧为锥面，组合形成一用于垫带通过的梯形槽，且所述左半轮5a与右半轮5b之间的距离能够在控制装置的控制下动态调整，所述两个槽轮
111由同一动力装置驱动同步转动。在两个槽轮111下方一侧设置有一垫带压辊112，所述垫带压辊112可以绕自身轴线自由转动，通过径向设置的压辊气缸115固定在安装平面上。非套包状态时，气缸处于压缩状态，套包动作时，气缸处于伸长状态，使垫带压辊112远离中心点o,进入轮胎空腔中。由于套包过程中，所述套包组件需要进入轮胎内圈中，为了避免套包机构的槽轮111与垫带压辊112同轮胎内圈3a干涉，通过垫带压辊112与两槽轮111中心的工作圆c的半径r应当满足r《r，这里r为轮胎子口半径(下文同)，为了在套包过程中，垫带压辊112能够沿径向前进至轮胎空腔内的套包工作位置，所述工作圆的半径r同时要求满足r≥0.7r。为了避免垫带压辊112与槽轮在安装时互相干涉，垫带压辊112与与之相邻的一槽轮绕参考点o形成的角度α有最小值要求：α≥30
°
，同时，为了避免因为垫带压辊112与与之相邻的一槽轮之间的周向间距过大，在套包时发生垫带从轮胎内腔脱出的问题，垫带压辊112与与之相邻的一槽轮绕参考点o形成的角度α有最大值限制：α≤60
°
。
35.在远离垫带压辊与槽轮的一侧空间内设有收缩辊113，收缩辊113为环绕o点依次间隔设置的固定收缩辊113a与活动收缩辊113b，数量均为两个，且在两槽轮之间同时设置一个活动收缩辊113b,所述活动收缩辊113b均通过指向或者背离o点的收缩气缸114固定在安装平面上，从而在控制装置的控制下实现三个所述活动收缩辊113a的向内收缩与向外扩张。所述收缩辊113均能够绕自各自轴线自由转动，所述收缩辊113在垂直于安装平面的方向设置通过伸缩气缸116与固定装置连接，从而能够在垂直于安装平面的方向上收控伸缩。考虑到套包过程中所述套包组件需要进入轮胎内圈3a中，固定收缩辊113b的位置不能与轮胎内圈3a发生干涉，为此，固定收缩辊113b与参考点o的距离l应当满足：l《r，为了在活动收缩辊运动范围内，能够可靠地收缩垫带至张紧状态，所述固定收缩辊113b距离参考点o不能过近，否则，会造成垫带收缩行程不足，无法张紧，呈松弛状态，影响套包组件进入轮胎内圈的过程，为此，固定收缩辊113b与参考点o的距离l应当满足：l》0.6r。
36.该实施例中设备操作与运行过程分为准备过程、上料过程、安装过程、下料过程四个部分。
37.准备过程中，需要完成轮胎备料与垫带备料。具体过程为将待套包的轮胎3滚推进入滑台2的轮胎座21上，将内胎塞入轮胎3的整周空腔中，然后输入控制信号，控制气缸将挡胎支辊23伸出，伸入轮胎3的内圈中(如图1所示状态)，起到防止轮胎3滚动作用的同时避免塞入内腔中的内胎掉落。按图2中标记的状态将环形的垫带4放入套包机构11中，使所述活动收缩辊113b位于垫带4外侧，槽轮111、垫带压辊112与固定收缩辊113a在垫带4内侧，然后输入控制信号，控制收缩气缸114收缩，带动三个所述活动收缩辊113b向参考中心点o靠近，将垫带4向内部弯曲收缩，形成如图3中所示的收缩状态。
38.上料过程中，滑台2从图1中的准备工位pa沿滑轨22运动至图1中的工作位置wa，从而使套设有收缩状态的垫带4的套包机构11完全进入轮胎内圈中；然后控制滑台2顶端安装的挡胎支辊23在控制气缸带动下回退到初始位置，从而退出轮胎内圈3a；主机1上的套包机构11沿导轨12上升，上升过程中，槽轮111两侧的左半轮5a与右半轮5b与轮胎3两侧的子口相接触，将轮胎3托举并脱离滑台2，在轮胎脱离滑台后，滑台2后推进入准备工位，等待下一循环。
39.在上料过程中套包机构11上升到设定的工作高度后，进入工作状态，两个所述槽轮111在控制机构控制下扩大左半轮5a与右半轮5b的间距，将轮胎3子口撑开，从而使轮胎3
子口与左半轮5a、右半轮5b之间的摩擦力足够大，带动轮胎3随槽轮111转动，并同时拓展内腔，减少套包时垫带进入的阻力；控制机构控制固定垫带压辊112的压辊气缸115伸长，带动垫带压辊112远离参考点o,进入轮胎3空腔内部；所述收缩辊113在垂直于安装平面的伸缩气缸116带动下向安装平面s1收缩，退出轮胎3内圈范围，从而释放轮胎垫带4；最后，驱动槽轮111向垫带压辊112安装一侧转动，在摩擦力作用下，使轮胎随槽轮111沿槽轮-垫带压辊方向运动，由于垫带压辊112以及经过压辊的垫带4已经伸入轮胎内腔，随着轮胎的转动，垫带4不断经过压辊112，被压辊112压入轮胎3内腔，轮胎转动一周后，也就将整周垫带压入至轮胎内腔中，从而完成了轮胎垫带的套包作业过程。
40.下料过程中，槽轮111停止转动，间距收缩到初始状态，垫带压辊112回缩到初始状态；滑台2进入工作位置，套包机构11下降，将轮胎3降落在滑台2的轮胎座21上；滑台2退回准备工位，将套包完成的轮胎3推下；活动收缩辊113b还原至初始的扩张状态，并在垂直于安装平面方向伸长至初始状态，为下一轮垫带备料做好准备。
41.上述实施例中，各类气缸、导轨设置均为根据实际条件所做的取舍，对于本领域技术人员，任何使用能够实现位置控制的装置取代上述气缸，包括但不限于气缸、液缸、电缸、气弹簧、导轨等等。
42.本发明中使用间隔布置的两个固定收缩辊与三个活动收缩辊，是根据实际情况所采取的优选实施方案，根据实际情况，所述固定辊与可调控制辊均至少为一个，所述可调控制辊优选沿指向中心点的方向可伸缩。事实上本发明实施例中将两槽轮在同一高度对称布置为优选方案之一，所述套包组件11亦可设置为，将其中一槽轮设置于参考点正上方，将另一槽轮与垫带压辊分置该槽轮两侧，上述方案均实现了通过槽轮将轮胎限位于以参考点o为圆心的圆上，保证了驱动轮胎转动时，其空间位置的不变。所述收缩组件需要实现的功能是将原内径比轮胎内径大的垫带通过收缩机构的运作部分折叠压缩在比轮胎内圈小的空间中，实现垫带连同套包机构进入轮胎内圈，为达到上述目的，所述收缩机构至少应在远离套包机构的一侧间隔设置一固定收缩辊与一活动收缩辊，通过固定收缩辊与活动收缩辊的配合实线将垫带向参考点o折叠。本实施例中所设计的间隔设置的两固定收缩辊与两活动收缩辊为优选实施例之一。
43.以上所述实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。