专利名称：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LI，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LI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。
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2为本发明所述裁切装置的结构示意3为本发明所述自动纠偏装置的结构示意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,贴合压棍机构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7具体实施例方式实施例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，当达到预设值LI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缩，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对胎面进行预压合。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。
权利要求
1.一种胎面供料架，包括有机架(I)、以及用于将胎面输送至带束层鼓上的输送模板(2);其中， 所述的输送模板(2)包括有两侧边框(3)、输送带(8)、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(4)、裁切机构(5)、测长机构(6)、贴合压辊机构(7)， 所述的裁切机构(5)包括刀架、裁刀(55)、压片(515)、驱动机构，所述刀架固定在输送模板的两侧边框(3)上，其上设有滑行轨道(58)，其特征在于: 滑行轨道(58)同胎面的输送方向呈一夹角；所述裁刀(55)通过驱动机构与滑行轨道(58)实现滑动连接。
2.按照权利要求1所述的胎面供料架，其特征在于:所述刀架包括固定支架(51)、摆动支架(52)，固定支架(51)设定在输送模板的两侧边框(3)上，所述滑行轨道(58)位于摆动支架(52)的两个摆臂(53)上，两个摆臂(53)的下端分别同固定支架(51)上的两个竖板(54)枢接。
3.按照权利要求2所述的胎面供料架，其特征在于:所述固定支架(51)上设置有用来标定滑行轨道(58)同胎面所在平面之间的夹角角度的刻度板(513)。
4.按照权利要求1所述的胎面供料架，其特征在于:所述裁刀(55)为超声波刀或热刀，裁刀(55)端部设有连接板(57)，连接板(57)通过其上设置的滑槽同所述滑行轨道(58)相连接。
5.按照权利要求4所述的胎面供料架，其特征在于:所述驱动机构包括伺服电机(59)，其输出端连接丝杠(510)，丝杠(510)和伺服电机(59)做同步转动，丝杠(510)的另一端连接丝母(511)，丝母(511)固定在连接板(57)上。
6.根据权利要求1至5所述的胎面供料架的供料方法，应用上述胎面供料架，胎面首先进行精确定中，然后输送至测长机构(6)测量长度，到达指定长度后开始裁切，裁切后的胎面继续向前输送并贴合在带束层鼓上，其特征在于: 刀架固定在输送模板的两侧边框(3)上，其上设有滑行轨道(58)，滑行轨道(58)同胎面的输送方向呈一夹角；所述裁刀(55)通过驱动机构在刀架的滑行轨道(58)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。
7.按照权利要求6所述的胎面供料架的供料方法，其特征在于:通过调节滑行轨道(58)与胎面所在平面之间的夹角，来调节裁刀(55)的滑动轨迹，即裁刀(55)的裁切角度。
8.按照权利要求7所述的胎面供料架的供料方法，其特征在于:所述固定支架(51)上设置有用来标定滑行轨道(58)同胎面所在平面之间的夹角角度的刻度板(513)，通过该刻度板(513)来精确控制裁刀(55)的裁切角度。
9.按照权利要求6所述的胎面供料架的供料方法，其特征在于:所述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LI，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LI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。
全文摘要
本发明所述胎面供料架及其供料方法，可以同时满足胎面料的定中和定长要求。裁切过程中，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。所述的供料架的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成一定的夹角，所述裁刀与滑行轨道滑动连接。本发明可以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，有效控制胎面贴合质量。
文档编号B29D30/30GK103182790SQ20111045712
公开日2013年7月3日 申请日期2011年12月31日 优先权日2011年12月31日
发明者刘英杰, 程继国, 秦昌峰, 范磊亭 申请人:软控股份有限公司