專利名稱：六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明及一種鋼絲圈纏繞設(shè)備，具體是一種六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線。
背景技術(shù)：
輪胎輪輞扣合的鋼絲圈主要目的是增強(qiáng)輪胎根部的剛性，同時鋼絲圈還是三角膠的纏繞基礎(chǔ)，三角膠的設(shè)置增強(qiáng)了輪胎根部抗形變能力。
在一般小尺寸的輪胎中，鋼絲圈采用圓形鋼絲彎曲焊接而成，而在大型輪胎的生產(chǎn)中，鋼絲圈卻要用細(xì)的鋼絲通過一套鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線來生產(chǎn)完成。斜膠巨胎采用的是多組四邊形的鋼絲圈，而生產(chǎn)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(guī)工藝設(shè)備無法完成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供了一種可以生產(chǎn)六邊型以下橫截面鋼絲圈的六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線。
能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的的六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，包括按照工序依次排列安裝的單工位導(dǎo)開裝置、鋼絲預(yù)熱裝置、擠出涂膠裝置、冷卻裝置、牽引儲料裝置和鋼絲纏繞裝置，其特別之處在于鋼絲纏繞裝置中分別設(shè)置有控制鋼絲圈在垂直轉(zhuǎn)動的纏繞機(jī)頭上進(jìn)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(qū)動系統(tǒng)，各伺服驅(qū)動系統(tǒng)通過電路與可編程序控制器連接，實現(xiàn)對六角型鋼絲圈纏繞操作的自動化。
與普通的纏繞機(jī)頭的纏繞基面不同，本發(fā)明纏繞機(jī)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(shù)可通過可編程序控制器隨時設(shè)定，全線由PLC控制，進(jìn)行自動操作。
本發(fā)明的纏繞機(jī)頭由分離的單個機(jī)頭構(gòu)成，單個機(jī)頭在垂直面上呈圓形均勻分布，單個機(jī)頭在控制機(jī)構(gòu)的操縱下可以沿徑向收縮和擴(kuò)張，擴(kuò)張的尺寸范圍應(yīng)保證生產(chǎn)35英寸～63英寸鋼絲圈，以滿足巨型胎的生產(chǎn)要求，收縮的尺寸范圍應(yīng)保證鋼絲圈的方便裝卸。
由于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(shè)有吊鋼絲圈裝置，吊鋼絲圈裝置包括卸鋼絲圈機(jī)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(jī)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(nèi)環(huán)上，通?！癓”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(nèi)環(huán)上，以保證鋼絲圈的平衡和不變形。
上述發(fā)明六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線中，所述的單工位導(dǎo)開裝置設(shè)有少線和斷線報警裝置開關(guān)，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(dǎo)開裝置還設(shè)有對鋼絲進(jìn)行除油污處理的鋼絲除油污機(jī)構(gòu)，鋼絲除油污機(jī)構(gòu)具體為布輪除污裝置。
所述鋼絲預(yù)熱裝置中的主要元件為電加熱單元，在本發(fā)明中，電加熱單元具有通過對鋼絲測速而實現(xiàn)調(diào)節(jié)加熱溫度的功能，調(diào)節(jié)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(shè)有鋼絲預(yù)彎曲裝置，最簡單的鋼絲預(yù)彎曲裝置為水平設(shè)置的一纏繞卷筒，該纏繞卷筒可以受控制地在垂直方向上下移動，以此消除鋼絲的內(nèi)應(yīng)力和自動調(diào)節(jié)鋼絲的張緊力。
本發(fā)明的優(yōu)點1、本發(fā)明六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線的圈取、排絲、跳絲和纏繞量四大主要動作由設(shè)定參數(shù)的伺服系統(tǒng)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(wěn)定的特點。
2、本發(fā)明六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線還特別設(shè)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(chǎn)和裝卸，降低了操作者的勞動強(qiáng)度。
3、本發(fā)明六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線還增設(shè)了鋼絲除油污機(jī)構(gòu)、鋼絲預(yù)彎曲裝置，在鋼絲預(yù)熱裝置中加入了根據(jù)鋼絲行進(jìn)速度改變加熱溫度的自動控制裝置，在單工位導(dǎo)開裝置中加設(shè)了斷絲和少絲的報警開關(guān)，從而在全程上對鋼絲實行監(jiān)測，有利地保證了巨型輪胎六角型鋼絲圈生產(chǎn)用鋼絲的質(zhì)量。


圖1是本發(fā)明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(jī)頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是圖1實施案例中吊鋼絲圈裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖號標(biāo)識1、單工位導(dǎo)開裝置；2、鋼絲預(yù)熱裝置；3、擠出涂膠裝置；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(yù)彎曲裝置；9、纏繞機(jī)頭；10、“L”形吊鉤；11、卸鋼絲圈機(jī)械手；12、鋼絲除油污機(jī)構(gòu)。
具體實施例方式本發(fā)明六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線由單工位導(dǎo)開裝置1、鋼絲預(yù)熱裝置2、擠出涂膠裝置3、冷卻裝置4、牽引儲料裝置5、鋼絲預(yù)彎曲裝置8和鋼絲纏繞裝置6等構(gòu)成并按工序依次組成一條生產(chǎn)線，如圖1所示。
如圖1所示，單工位導(dǎo)開裝置1為本發(fā)明的第一道工序裝備，單工位導(dǎo)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(dǎo)槽呈直線狀輸出。在該裝置中設(shè)置有鋼絲斷線及鋼絲即將用盡報警開關(guān)，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(jī)，從新安排鋼絲原絲或者將斷掉的鋼絲用對焊機(jī)焊接。單工位導(dǎo)開裝置1的放線路徑上還設(shè)有鋼絲除油污機(jī)構(gòu)12，鋼絲除油污機(jī)構(gòu)12采用的是布輪除污裝置。
鋼絲預(yù)熱裝置2作為本發(fā)明的第二道工序裝備而緊接著單工位導(dǎo)開裝置1布置，如圖1所示，鋼絲預(yù)熱裝置2為三個錯位排列的圈筒，圈筒內(nèi)設(shè)有電加熱元件，放出的鋼絲依次纏繞經(jīng)過三個圈筒并被加熱，電加熱元件與檢測裝置連接，可以監(jiān)測鋼絲的經(jīng)過速度，電加熱元件可以根據(jù)監(jiān)測的結(jié)果自動調(diào)節(jié)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(chǎn)中，鋼絲加熱溫度范圍在40℃~120℃之間。
還是如圖1所示，本發(fā)明的第三道工序裝備為擠出涂膠裝置3，擠出涂膠裝置3安裝在鋼絲預(yù)熱裝置2之后，擠出涂膠裝置3主要是向加熱后的鋼絲上涂壓上膠層，擠出涂膠裝置3為帶有擠出機(jī)頭的冷喂料擠出機(jī)，擠出機(jī)機(jī)頭設(shè)置有壓力溫度傳感器，以此保證包膠質(zhì)量可靠。
本發(fā)明的第四道工序裝備為冷卻裝置4，冷卻裝置4安排在擠出涂膠裝置3之后，如圖1所示，冷卻裝置4對涂上膠層的鋼絲進(jìn)行冷卻，使膠層快速固化，與鋼絲牢固粘連。
本發(fā)明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(qū)動電機(jī)為交流變頻電機(jī)，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沖輪以維持鋼絲張力。
本發(fā)明的第六道工序裝備為鋼絲預(yù)彎曲裝置8，在這道工序中將即將進(jìn)行鋼絲圈7生產(chǎn)的鋼絲進(jìn)行徹底的消除應(yīng)力、提升張力處理，如圖1所示。鋼絲預(yù)彎曲裝置8主要為一水平設(shè)置的纏繞卷筒，在垂直方向，纏繞卷筒由操縱機(jī)構(gòu)控制上下運(yùn)動，纏繞卷筒下降得越深，鋼絲預(yù)彎曲裝置8消除應(yīng)力、提升張力的效果越好。
如圖1所示，本發(fā)明的最后一道工序裝備為35英寸~63英寸鋼絲圈的鋼絲纏繞裝置6，鋼絲纏繞裝置6置于鋼絲預(yù)彎曲裝置8之后，鋼絲纏繞裝置6纏繞主傳動采用伺服驅(qū)動，電機(jī)功率足夠大以保證所需的纏繞張力；還配置有卷取、跳絲、排絲、纏繞量四套伺服驅(qū)動系統(tǒng)，以實現(xiàn)卷取、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(shù)可通過可編程序控制器隨時設(shè)定，全線由PLC控制，進(jìn)行自動操作。本系統(tǒng)由人機(jī)界面和PLC實現(xiàn)控制，通過人機(jī)界面進(jìn)行參數(shù)設(shè)定，修改、儲存、調(diào)用和故障診斷，PLC接受人機(jī)界面管理，實現(xiàn)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(yīng)形狀的纏繞機(jī)頭9，本發(fā)明的纏繞機(jī)頭9由在垂直面的圓周上均勻分布的單個機(jī)頭構(gòu)成，纏繞機(jī)頭9的纏繞基面為倒梯形狀，單個機(jī)頭在操縱機(jī)構(gòu)的控制下沿徑向同時收縮和擴(kuò)張，收縮的目的是便于鋼絲圈7完成后的裝卸，擴(kuò)張的尺寸則要根據(jù)鋼絲圈7的生產(chǎn)尺寸而定。
鋼絲圈7完成后的最大重量可達(dá)到180Kg，其裝卸由卸鋼絲圈裝置來實現(xiàn)，如圖3所示。卸鋼絲圈裝置包括卸鋼絲圈機(jī)械手11和吊具，吊具為“L”形吊鉤10，“L”形吊鉤10的豎直段連接吊繩，吊繩由卸鋼絲圈機(jī)械手11牽引，“L”形吊鉤10的水平段做成與鋼絲圈7內(nèi)環(huán)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(yīng)使用三個“L”形吊鉤10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(nèi)環(huán)上。
本發(fā)明六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線以成卷專用鋼絲為原料，經(jīng)導(dǎo)開、去污、連續(xù)加熱、掛膠、牽引儲存、消除應(yīng)力、自動排線、纏繞工序一次成型，完成鋼絲圈7生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，包括按照工序依次排列的單工位導(dǎo)開裝置(1)、鋼絲預(yù)熱裝置(2)、擠出涂膠裝置(3)、冷卻裝置(4)、牽引儲料裝置(5)和鋼絲纏繞裝置(6)，其特征在于鋼絲纏繞裝置(6)中分別設(shè)置有控制鋼絲圈(7)在垂直轉(zhuǎn)動的纏繞機(jī)頭(9)上進(jìn)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(qū)動系統(tǒng)，各伺服驅(qū)動系統(tǒng)通過電路與可編程序控制器連接，實現(xiàn)對六角型鋼絲圈纏繞操作的自動化。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其特征在于所述纏繞機(jī)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(jù)權(quán)利要求2所述的六角型鋼絲圈擠出纏繞生產(chǎn)線，其特征在于纏繞機(jī)頭(9)包括在垂直面上呈圓形均勻分布的單個機(jī)頭，單個機(jī)頭受控制地沿徑向收縮和擴(kuò)張，擴(kuò)張和收縮的尺寸范圍應(yīng)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(jù)權(quán)利要求3所述的六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其特征在于還設(shè)有吊鋼絲圈裝置，吊鋼絲圈裝置包括卸鋼絲圈機(jī)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(jī)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(nèi)環(huán)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其特征在于“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(nèi)環(huán)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1～5所述的任何一種六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其特征在于所述單工位導(dǎo)開裝置(1)的鋼絲運(yùn)行路徑上設(shè)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(jù)權(quán)利要求1～5所述的任何一種六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其特征在于所述單工位導(dǎo)開裝置(1)的鋼絲運(yùn)行路徑上設(shè)有對鋼絲進(jìn)行除油污清理的鋼絲除油污機(jī)構(gòu)(12)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的六角型鋼絲圈擠出纏繞生產(chǎn)線，其特征在于鋼絲除油污機(jī)構(gòu)(12)為布輪除污裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1～5所述的任何一種六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其特征在于鋼絲預(yù)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(xiàn)加熱溫度的調(diào)節(jié)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1～5所述的任何一種六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，其特征在于牽引儲料裝置(5)和鋼絲纏繞裝置(6)工序之間還設(shè)有消除鋼絲內(nèi)應(yīng)力、調(diào)節(jié)鋼絲張緊力的鋼絲預(yù)彎曲裝置(8)，鋼絲預(yù)彎曲裝置(8)包括在由操縱機(jī)構(gòu)控制在垂直方向上下運(yùn)動的水平纏繞卷筒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用于輪胎鋼絲圈生產(chǎn)的六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線，包括單工位導(dǎo)開裝置、鋼絲預(yù)熱裝置、擠出涂膠裝置、冷卻裝置、牽引和儲料裝置、鋼絲預(yù)彎曲裝置和鋼絲纏繞裝置等。其中單工位導(dǎo)開裝置設(shè)置有少線、斷線報警和除油污機(jī)構(gòu)；鋼絲預(yù)熱裝置可以根據(jù)行走速度自動調(diào)節(jié)加熱溫度；鋼絲預(yù)彎曲裝置也具有自動調(diào)整的功能；在鋼絲纏繞裝置中，設(shè)置有卷取、排絲、跳絲和纏繞量的四套伺服驅(qū)動系統(tǒng)。本發(fā)明六角型鋼絲圈纏繞生產(chǎn)線具有取料精確、纏繞緊密、間隔均勻、六角型橫截面形狀穩(wěn)定的特點，基本上解決了巨型胎的鋼絲圈生產(chǎn)問題。
文檔編號B29C31/00GK101058235SQ200710049239
公開日2007年10月24日 申請日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者張忠明, 許光明 申請人:昊華南方(桂林)橡膠有限責(zé)任公司