六角型鋼絲圈纏繞生產線的製作方法

2023-06-10 15:18:46

專利名稱：六角型鋼絲圈纏繞生產線的製作方法
技術領域：
六角型鋼絲圈纏繞生產線
(一) 技術領域
本實用新型及一種鋼絲圈纏繞設備，具體是一種六角型鋼絲圈纏繞生 產線。
(二) 背景技術
輪胎輪輞扣合的鋼絲圈主要目的是增強輪胎根部的剛性，同時鋼絲圈 還是三角膠的纏繞基礎，三角膠的設置增強了輪胎根部抗形變能力。
在一般小尺寸的輪胎中，鋼絲圈採用圓形鋼絲彎曲焊接而成，而在大 型輪胎的生產中，鋼絲圈卻要用細的鋼絲通過一套鋼絲圈纏繞生產線來生 產完成。斜膠巨胎採用的是多組四邊形的鋼絲圈，而生產全鋼巨胎鋼絲圈 為直徑在35英寸 63英寸之間的大型超重六角形鋼絲圈，按常規工藝設備無法 完成。
(三) 實用新型內容 本實用新型目的是提供了一種可以生產六邊型以下橫截面鋼絲圈的
六角型鋼絲圈纏繞生產線。
能夠實現上述目的的六角型鋼絲圈纏繞生產線，包括按照工序依次排 列安裝的單工位導開裝置、鋼絲預熱裝置、擠出塗膠裝置、冷卻裝置、牽 引儲料裝置和鋼絲纏繞裝置，其特別之處在於鋼絲纏繞裝置中分別設置 有控制鋼絲圈在垂直轉動的纏繞機頭上進行鋼絲的圈取、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動系統，各伺服 驅動系統通過電路與可編程序控制器連接，實現對六角型鋼絲圈纏繞操作 的自動化。
與普通的纏繞機頭的纏繞基面不同，本實用新型纏繞機頭的纏繞基面 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可通過可編程 序控制器隨時設定，全線由PLC控制，進行自動操作。
本實用新型的纏繞機頭由分離的單個機頭構成，單個機頭在垂直面上 呈圓形均勻分布，單個機頭在控制機構的操縱下可以沿徑向收縮和擴張， 擴張的尺寸範圍應保證生產35英寸 63英寸鋼絲圈，以滿足巨型胎的生 產要求，收縮的尺寸範圍應保證鋼絲圈的方便裝卸。
由於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 特別設有吊鋼絲圈裝置，吊鋼絲圈裝置包括卸鋼絲圈機械手和"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環上，通常"L"形吊鉤為三 個，三個間隔相等的"L"形吊鉤沿徑向勾在鋼絲圈上半部分的內環上， 以保證鋼絲圈的平衡和不變形。
上述實用新型六角型鋼絲圈纏繞生產線中，所述的單工位導開裝置設 有少線和斷線報警裝置開關，向操作者提示鋼絲斷線或者鋼絲即將用盡的 信息，以便及時處理；所述單工位導開裝置還設有對鋼絲進行除油汙處理 的鋼絲除油汙機構，鋼絲除油汙機構具體為布輪除汙裝置。
所述鋼絲預熱裝置中的主要元件為電加熱單元，在本實用新型中，電 加熱單元具有通過對鋼絲測速而實現調節加熱溫度的功能，調節方式為手
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有鋼絲預彎曲裝置，最簡單的 鋼絲預彎曲裝置為水平設置的一纏繞巻筒，該纏繞巻筒可以受控制地在垂 直方向上下移動，以此消除鋼絲的內應力和自動調節鋼絲的張緊力。
本實用新型的優點
1、 本實用新型六角型鋼絲圈纏繞生產線的圈取、排絲、跳絲和纏繞 量四大主要動作由設定參數的伺服系統控制，具有取料精確、纏繞緊密、 間隔均勻、六角型橫截面形狀穩定的特點。
2、 本實用新型六角型鋼絲圈纏繞生產線還特別設計有吊鋼絲圈裝置， 能夠滿足巨型胎的六角型鋼絲圈的生產和裝卸，降低了操作者的勞動強 度。
3、 本實用新型六角型鋼絲圈纏繞生產線還增設了鋼絲除油汙機構、 鋼絲預彎曲裝置，在鋼絲預熱裝置中加入了根據鋼絲行進速度改變加熱溫 度的自動控制裝置，在單工位導開裝置中加設了斷絲和少絲的報警開關， 從而在全程上對鋼絲實行監測，有利地保證了巨型輪胎六角型鋼絲圈生產 用鋼絲的質量。


圖1是本實用新型一種實施方式中各裝置的組裝連接示意圖。 圖2是圖1實施案例中纏繞機頭的結構示意圖。 圖3是圖1實施案例中吊鋼絲圈裝置的結構示意圖。 圖號標識1、單工位導開裝置；2、鋼絲預熱裝置；3、擠出塗膠裝 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、 鋼絲預彎曲裝置；9、纏繞機頭；10、 "L"形吊鉤；11、卸鋼絲圈機械手;
12、鋼絲除油汙機構。
具體實施方式
本實用新型六角型鋼絲圈纏繞生產線由單工位導開裝置l、鋼絲預熱 裝置2、擠出塗膠裝置3、冷卻裝置4、牽引儲料裝置5、鋼絲預彎曲裝置
8和鋼絲纏繞裝置6等構成並按工序依次組成一條生產線，如圖1所示。如圖1所示，單工位導開裝置1為本實用新型的第一道工序裝備，單 工位導開裝置1實際上是一放線裝置，將纏繞在圈筒上的鋼絲原絲通過固 定的放線導槽呈直線狀輸出。在該裝置中設置有鋼絲斷線及鋼絲即將用盡 報警開關， 一個是圈筒上的鋼絲原絲用盡時的少線報警，另一個是在放線 過程中鋼絲原絲斷掉時的斷線報警，提示及時停機，從新安排鋼絲原絲或 者將斷掉的鋼絲用對焊機焊接。單工位導開裝置1的放線路徑上還設有鋼 絲除油汙機構12，鋼絲除油汙機構12採用的是布輪除汙裝置。鋼絲預熱裝置2作為本實用新型的第二道工序裝備而緊接著單工位 導開裝置1布置，如圖1所示，鋼絲預熱裝置2為三個錯位排列的圈筒， 圈筒內設有電加熱元件，放出的鋼絲依次纏繞經過三個圈筒並被加熱，電 加熱元件與檢測裝置連接，可以監測鋼絲的經過速度，電加熱元件可以根 據監測的結果自動調節對鋼絲的加熱溫度，如速度快時加熱溫度提高，如 速度慢時加熱溫度就降低一些。實際生產中，鋼絲加熱溫度範圍在40°C 120。C之間。還是如圖l所示，本實用新型的第三道工序裝備為擠出塗膠裝置3，擠 出塗膠裝置3安裝在鋼絲預熱裝置2之後，擠出塗膠裝置3主要是向加熱後 的鋼絲上塗壓上膠層，擠出塗膠裝置3為帶有擠出機頭的冷餵料擠出機， 擠出機機頭設置有壓力溫度傳感器，以此保證包膠質量可靠。本實用新型的第四道工序裝備為冷卻裝置4，冷卻裝置4安排在擠出塗 膠裝置3之後，如圖1所示，冷卻裝置4對塗上膠層的鋼絲進行冷卻，使膠 層快速固化，與鋼絲牢固粘連。本實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，牽引驅動電機為交流變頻電機，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 前加鋼絲張力緩衝輪以維持鋼絲張力。本實用新型的第六道工序裝備為鋼絲預彎曲裝置8，在這道工序中將即 將進行鋼絲圈7生產的鋼絲進行徹底的消除應力、提升張力處理，如圖l所 示。鋼絲預彎曲裝置8主要為一水平設置的纏繞巻筒，在垂直方向，纏繞 巻筒由操縱機構控制上下運動，纏繞巻筒下降得越深，鋼絲預彎曲裝置8 消除應力、提升張力的效果越好。如圖1所示，本實用新型的最後一道工序裝備為35英寸~63英寸鋼絲圈 的鋼絲纏繞裝置6，鋼絲纏繞裝置6置於鋼絲預彎曲裝置8之後，鋼絲纏繞 裝置6纏繞主傳動採用伺服驅動，電機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、纏繞量四套伺服驅動系統，以實現巻取、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可 通過可編程序控制器隨時設定，全線由PLC控制，進行自動操作。本系統
由人機界面和PLC實現控制，通過人機界面進行參數設定，修改、儲存、 調用和故障診斷，PLC接受人機界面管理，實現全線控制。如圖2所示，要保證鋼絲圈7六邊形的截面形狀，必須配備相應形狀的 纏繞機頭9，本實用新型的纏繞機頭9由在垂直面的圓周上均勻分布的單個 機頭構成，纏繞機頭9的纏繞基面為倒梯形狀，單個機頭在操縱機構的控 制下沿徑向同時收縮和擴張，收縮的目的是便於鋼絲圈7完成後的裝卸， 擴張的尺寸則要根據鋼絲圈7的生產A寸而定。鋼絲圈7完成後的最大重量可達到180Kg，其裝卸由卸鋼絲圈裝置來 實現，如圖3所示。卸鋼絲圈裝置包括卸鋼絲圈機械手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，吊繩由卸鋼絲圈機械 手11牽引，"L"形吊鉤10的水平段做成與鋼絲圈7內環配合的上拱弧段， 為了吊裝平衡和保持鋼絲圈7的圓度不變形，最好應使用三個"L"形吊鉤 IO同時工作，三個間隔相同的"L"形吊鉤10沿徑向掛勾在鋼絲圈7上半部 分的內環上。本實用新型六角型鋼絲圈纏繞生產線以成巻專用鋼絲為原料，經導 開、去汙、連續加熱、掛膠、牽引儲存、消除應力、自動排線、纏繞工序 一次成型，完成鋼絲圈7生產。
權利要求1、六角型鋼絲圈纏繞生產線，包括按照工序依次排列的單工位導開裝置(1)、鋼絲預熱裝置(2)、擠出塗膠裝置(3)、冷卻裝置(4)、牽引儲料裝置(5)和鋼絲纏繞裝置(6)，其特徵在於鋼絲纏繞裝置(6)中分別設置有控制鋼絲圈(7)在垂直轉動的纏繞機頭(9)上進行鋼絲的圈取、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動系統，各伺服驅動系統通過電路與可編程序控制器連接，實現對六角型鋼絲圈纏繞操作的自動化。
2、 根據權利要求1所述的六角型鋼絲圈纏繞生產線，其特徵在於 所述纏繞機頭(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、 根據權利要求2所述的六角型鋼絲圈纏繞生產線，其特徵在於纏繞機頭(9)包括在垂直面上呈圓形均勻分布的單個機頭，單個機 頭受控制地沿徑向收縮和擴張，擴張和收縮的尺寸範圍應保證鋼絲圈(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、 根據權利要求3所述的六角型鋼絲圈纏繞生產線，其特徵在於 還設有吊鋼絲圈裝置，吊鋼絲圈裝置包括卸鋼絲圈機械手(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) 的內環上。
5、 根據權利要求4所述的六角型鋼絲圈纏繞生產線，其特徵在於:"L" 形吊鉤(10)為三個，三個間隔相等的"L"形吊鉤(10)沿徑向勾在鋼 絲圈(7)上半部分的內環上。
6、 根據權利要求l 5所述的任何一種六角型鋼絲圈纏繞生產線，其 特徵在於所述單工位導開裝置(1)的鋼絲運行路徑上設有判斷鋼絲用 盡和判斷鋼絲斷裂的少線和斷線報警器。
7 、根據權利要求l 5所述的任何一種六角型鋼絲圈纏繞生產線， 其特徵在於所述單工位導開裝置(1)的鋼絲運行路徑上設有對鋼絲進 行除油汙清理的鋼絲除油汙機構(12)。
8、根據權利要求7所述的六角型鋼絲圈纏繞生產線，其特徵在於鋼絲除油汙機構(12)為布輪除汙裝置。
9 、根據權利要求l 5所述的任何一種六角型鋼絲圈纏繞生產線， 其特徵在於鋼絲預熱裝置(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現加熱溫度的調節。
10、根據權利要求l 5所述的任何一種六角型鋼絲圈纏繞生產線，其特徵在於牽引儲料裝置(5)和鋼絲纏繞裝置(6)工序之間還設有消除鋼絲內應力、調節鋼絲張緊力的鋼絲預彎曲裝置(8)，鋼絲預彎曲裝置 (8)包括在由操縱機構控制在垂直方向上下運動的水平纏繞巻筒。
專利摘要本實用新型公開了一種用於輪胎鋼絲圈生產的六角型鋼絲圈纏繞生產線，包括單工位導開裝置、鋼絲預熱裝置、擠出塗膠裝置、冷卻裝置、牽引和儲料裝置、鋼絲預彎曲裝置和鋼絲纏繞裝置等。其中單工位導開裝置設置有少線、斷線報警和除油汙機構；鋼絲預熱裝置可以根據行走速度自動調節加熱溫度；鋼絲預彎曲裝置也具有自動調整的功能；在鋼絲纏繞裝置中，設置有卷取、排絲、跳絲和纏繞量的四套伺服驅動系統。本實用新型六角型鋼絲圈纏繞生產線具有取料精確、纏繞緊密、間隔均勻、六角型橫截面形狀穩定的特點，基本上解決了巨型胎的鋼絲圈生產問題。
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 優先權日2007年6月1日
發明者張忠明, 許光明 申請人:昊華南方(桂林)橡膠有限責任公司