专利名称：制造轮胎的装置和转换装配线以制造不同类型轮胎的方法
技术领域：
0001本发明涉及使用装配线技术制造轮胎的方法和装置。
背景技术：
0002迄今为止轮胎通过各种工艺被制造。在一种传统工艺中， 由在固定站台工作的操作者在成型鼓上构建生胎胎体。当鼓旋转时， 各种生胎部件从各个巻轴顺序给送到所述鼓并且一层叠一层地应用在 其上。然后，带/胎面包装体应用于胎体，并且包装体被硫化。
0003也使用装配线方法制造轮胎，其中成型鼓从一个站台顺 序移动到下一个，并且在各个站台应用不同的生胎部件。该常规装配 线技术理想地适合于长期制造指定类型的轮胎。然而，由于难以重配 置装配线，在短期内制造不同类型，即不同样式和/或复杂度的轮胎的 情况下，该技术不是特别有用。也就是说，不同类型的轮胎需要沿着 装配线应用不同的生胎部件，因此必须重配置装配线以便完成该任务。 然而，已知装配线的重配置是困难且耗时的，因此已证明装配线不适 合短期制造。
0004使用各种类型的位姿摆放技术(pose technology),例如
所谓的集中制备和集成制备来构建轮胎。在前一种情况下，轮胎部件 在集中制备车间形成并且在巻筒上运输到装配机。在集成制备的情况 下，轮胎部件直接在轮胎装配机上形成。迄今为止，装配机专门匹配 被操作的部件的类型。也就是说，操作来自集中制备的部件的机器被 专门设计用于集中地制备部件。相反地，操作集成制备的机器被专门 设计用于集成部件。然而，由于从一种技术到另一种技术重配置装配 机遇到的困难，很少进行转换。此外，该专门化阻止了集中制备或集 成制备的共同和选择性使用以满足特定需要。
0005轮胎装配机和轮胎装配工厂由许多公司建造，处于许多环境中，处于许多不同的发展阶段，并且没有应用"生产中"储存方 法的标准。也就是说，使用部件的集中制备的工厂将在非标准直径、 非标准轴或孔径、和非标准驱动方法的巻筒上储存部件。尽管这在指 定公司内是可管理的麻烦事，但是轮胎制造的发展使该问题极大地复 杂化。合并和收购产生了该情况，由此公司具有多种多样的储存巻筒 方案。当轮胎装配机被构造或从一个工厂重新部署到另一个工厂时， 需要相当大的努力和资源来重配置机器以用于特定的环境。发明内容0006所以，希望提供一种轮胎制造装配线，其可以容易地和 快速地被重配置用于制造不同类型的轮胎，并且其可以可互换地使用 来自集中制备或集成制备的部件，并且可互换地使用来自集中制备的 任何形式的储存巻筒。
0007结合附图从其优选实施例的以下详细描述将显而易见本 发明的目标和优点，其中相同的附图标记指示相同的元件，其中图1是根据本发明用于制造第一类型的轮胎的轮胎制造装配线的 示意性平面图。图2是图1的部件应用站台的侧视正视图，在垂直横截面中显示 了支撑底板。图3是两个部件应用站台中的平面图，描绘了支撑底板中的孔的阵列，和用于导引轮胎部件的导引台。图4是根据本发明的部件应用站台的俯视透视图。图5是在装配线被转换用于制造不同类型的轮胎之后类似于图1的视图。
具体实施方式
0008图1的平面图中示意性地描绘了利用装配线方法的轮胎 成型机(装配机)10。该机器包括同时操作的胎体流水线12和带/胎面 流水线14，它们均给送到位于两个流水线12、 14的下游的常规装配环16。轮胎胎体在胎体流水线12中被装配，并且轮胎带/胎面包装体在带 /胎面流水线14中被装配。胎体在装配环中通过压力以常规方式连接到 各自的带/胎面包装体。
0009在胎体流水线12中，轮胎成型鼓20的形式的载体沿着 装配路径，即在图1中从右到左地被顺序给送，经过许多合适数量的 部件应用站台22a-22g。所述鼓可以以合适的方式被给送。例如，每个 鼓可以安装在沿着可旋转轮子组成的轨道前进的载体或托架上，所述 轮子围绕各自的水平轴旋转。其他类型的给送系统对于本领域的技术 人员来说将是显而易见的。
0010类似地，在带/胎面或其他成品流水线14中，带/胎面包 装体装配在其上的圆柱30形式的载体被给送以经过部件应用站台 32a-32c,在所述部件应用站台应用带/胎面部件生材以形成带/胎面包装 体。带/胎面流水线不需要平行于胎体流水线延伸，并且实际上可以定 位在远处，需要时带/胎面包装体被运输到装配环16。
0011合适的传送机构40设在流水线12、 14的下游端以用于 将带/胎面包装体和胎体定位到装配环16。
0012在每个产品应用站台22a-22g (和32a-32c)，用于形成轮 胎胎体(或带/胎面包装体)的一部分的轮胎部件被摆放到鼓或圆柱上。 那些部件可以来自巻筒50或来自集成制备的合适的和另外记载的形 式。例如，在站台22c，四个轮胎部件或摆放物缠绕在位于各自摆放位 置的巻筒54a-50d上。每个轮胎部件的特定长度从其各自巻筒被松开并 且应用于鼓，这将在下文中进行解释。
0013根据本发明的装配线可以快速地和容易地被转换以制造 不同类型的轮胎，由此使装配线可用于在短期内制造轮胎。特别地， 装配线可以快速地和容易地被转换以摆放集中制备或集成制备的部 件，由此优化部件摆放技术。
0014部件巻筒50安装在移动滑座52上，所述移动滑座可以 容易地移动进出在任何站台的位置(参见图2)。滑座52实质上彼此相 同并且滑座52与站台对接的方式是相同的。这使得它们能够暂时固定 在任何站台中的任何位置。站台具有相同类型的固定定位器或定位结 构，滑座几乎可以在任何位置暂时固定到所述定位器或定位结构。因此，每个滑座52可以接收携带任何类型的轮胎部件的巻筒并且可以快 速地和容易地被操纵进入在任何站台的几乎任何位置。因此，装配线 可以仅仅使用制造特殊轮胎类型所需的精确数量的站台和精确数量的 摆放位置方便地从一种类型的轮胎的制造转换到另一种类型。这允许 装配线相对较短，并且不长于日产量内最复杂轮胎内的部件的数量所 需的长度。这使成本和装配机所需的占地面积最小化。.0015滑座52可以充当任何工厂的不同配置的储存巻筒与装配 机的标准化定位器或定位结构之间的适配器。换句话说，指定滑座52 能够接收不同配置的储存巻筒并且能够定位在沿着装配线的任何地 方。因此，当装配机安装到任何工厂或在不同类型的工厂之间重定位 时，装配机不需要修改以适应可用类型的储存巻筒。这允许非常灵活 的全球合作制造策略，其可以适应经济、政治、或社会环境的变化。0016通过例子，可以看出图2中所示的站台22c包括鼓定位 区42，安装在合适的移动托架46上的轮胎成型鼓20可以定位在其中 以用于接收轮胎部件。待应用在站台22c的鼓的轮胎部件安装在各自 的巻筒50上，在图2中所述巻筒更特别地被表示成巻筒50a-50d，每 个巻筒可旋转地承载在轮式滑座52上，在图2中所述滑座更特别地被 表示成滑座52a-52d。滑座52优选地与先前所述的构造相同，并且是 可移动的，优选地支撑在小脚轮54上。0017在一个以上摆放物将被应用到在任何指定站台的成型鼓 的情况下，必须在所述站台存在两个或以上巻筒50，将提供一个或以 上支撑台60，每个支撑台覆盖各自的滑座以导引从下一个连续滑座供 应的轮胎部件。因此，例如，四个支撑台60a-60d设在站台22c (图2)， 并且一个支撑台60e设在站台22f (图3-4)。每个支撑台优选地包括传 送带62 (图4)，该传送带被驱动以传送被供应的特殊轮胎部件。例如， 在站台22c(图2)，支撑台60c支撑由巻筒50d供应的轮胎部件D。类 似地，分别由巻筒50a和50b供应的部件B和C由支撑台60a和60b 支撑。0018将会理解部件A-D —次一个地被供应到在站台22c的成 型鼓20，各个部件沿着大体切向于鼓20的给送路径P接近所述鼓(参 见图2)。产品在给送点70由图2中所示的各个给送设备70a-70d给送。给送设备70a-70d可以是任何合适的常规类型，例如由将部件推进到切 割点80的从动给送辊组成，这将在下文中进行说明。给送设备70a-70d 安装在共同外壳71上以用于由合适的致动器72垂直标引，以便使各 个给送设备与给送路径P对准。
0019切割点80位于给送点70的下游，其包括适合于切割各 个轮胎部件的多个不同的常规刀具设备80a-80d。刀具设备80a-80d安 装在由合适的致动器82垂直标引的共同外壳81中以便使各个刀具设 备与给送路径P对准。
0020将会理解给送设备70a-70d以及刀具设备80a-80d是可拆 卸的，并且分别可由不同的给送和刀具设备替换，使得给送点和切割 点可以被定制以操作在指定站台被供应的特定数量和类型的轮胎部 件。
0021为了能够快速地和容易地拆卸、替换、或重定位为轮胎 类型或摆放技术定制的机器的各种元件(例如摆放站台42，滑座支座， 支撑台60，刀具外壳81，集成制备部件发生器，装配环16，或传送机 构40)，那些机器元件和支撑它们的底板90带有可协作的、均匀间隔 的定位结构，所述定位结构可以匹配以便将元件固定在底板上的几乎 任何地方。优选地，底板90具有带有基准垫的垂直孔92形式的定位 结构的阵列，并且每个机器元件借助于凸起94和常规连接硬件形式的 定位结构连接到那里。将会理解通过提供大量的孔，机器元件可以放 置在底板上的几乎任何地方，并且可以快速地释放以用于拆卸或重定 位。
0022底板90可以通过许多方法制备有孔92，包括在现有底板 中使用胶粘金属插入件，使用预制金属底板部分90a，或在浇铸混凝土 表面之前制备的精密网格。这样，底板面积可以通过更大面积的制备 而膨胀。因此，如果期望附加部分，就制备更大的底板面积。如果期 望更小的面积，制备孔可以被覆盖或预制金属部分90a可以被拆卸。
0023而且，可以通过类似的凸起将其他机构连接到底板，例 如支撑台、给送外壳71、刀具外壳81等，从而允许容易地重定位和/ 或替换那些结构。
0024也将理解本发明不仅可应用于胎体流水线12的站台，而且可应用于精加工流水线14的站台。也就是说，站台32a-32c的圆柱 可以安装在滑座52上，所述滑座由凸起连接到形成于底板中的孔。0025当建立利用预制底板部分90a的轮胎制造设备时，底板 部分90a安装在副底板上，并且合适数量的站台在底板上建立以形成 装配机的胎体流水线12和精加工流水线14。通过提供布置在各个巻筒 50上的合适数量的轮胎部件建立每个站台。巻筒连接到各个滑座52， 并且滑座手动地滚动就位并且固定到滑座支座，所述滑座支座自身通 过将凸起94插入适当的孔92中被固定。必要时可以提供支撑台60， 并且也通过凸起94固定到孔92。滑座和台被定位为在给送外壳71和 刀具外壳81之后对准。给送外壳71带有适合于给送位于站台的各个 生胎部件的常规给送设备，并且刀具外壳81带有适合于切割各个生胎 部件的常规刀具设备。可以类似地在底板90上建立精加工流水线14。0026设在站台携带生胎部件的巻筒和滑座以适合于制造特殊 类型的轮胎的方式被布置。为了补充部件的布置，合适的刀具81和给 送设备71安装在刀具外壳80和给送设备外壳70中。如果期望转换机 器以制造不同类型的轮胎，可以讨论至少四种类型的重配置。最简单 的情况是在任何位置摆放的集中制备部件的类型的变化，但是在站台 的摆放物的数量并不变化。在该情况下，现有的滑座及其部件的巻筒 被拆卸并且用新的滑座及其部件的巻筒替换。用于所述摆放位置的刀 具81和给送设备71也可以变化以适合新类型的部件。0027第二种情况可以是在任何站台所需摆放的集中制备部件 的数量增加。在该情况下附加回路的巻筒50、滑座52、滑座支座、支 撑台60、给送设备70、和刀具80被加入该站台。0028第三种情况可以是附加集中制备部件需要附加的摆放站 台。在该情况下，新站台22，以及适当数量的巻筒50、滑座53、滑座 支座、支撑台60、给送设备70、刀具80、给送设备外壳71和刀具外 壳81可以被加入。0029第四种情况可以是集中制备部件将由集成制备部件替换。 在该情况下，巻筒50、滑座52、滑座支座、支撑台60、给送设备70、 和刀具80由集成制备系统替换以制造、切割和摆放。0030通过拆卸固定携带特殊部件的滑座的凸起94快速地和容易地实现转换装配线。然后可以手动地滚动定位携带将用于制造下一 种类型的轮胎的轮胎部件的滑座以形成新的部件形式。必要时可以替
换在给送点的给送设备70a-70d，并且必要时可以替换在刀具点的刀具 设备80a-80d。
0031因此，在相对短的时期，胎体流水线12或带/胎面流水线 14可以被转换成制造不同类型的轮胎，或者利用不同的位姿摆放技术。
0032尽管结合其优选实施例描述了本发明，本领域的技术人 员将会理解可以进行未具体描述的添加、删除、修改和替换而不脱离 如附带权利要求中限定的本发明的精神和范围。
权利要求
1. 一种轮胎成型机，包括用于沿着装配路径顺序地传送载体的传送系统；和沿着所述路径间隔设置的多个部件应用站台，其用于将生胎部件应用到每个载体，所述站台布置在支撑底板上，所述支撑底板具有遍布所有站台的第一定位结构的阵列，每个站台包括至少一个移动滑座，其具有可释放地与各个第一定位结构连接的第二定位结构，用于供应生胎部件的装置，给送机构，其用于从卷筒松开生胎部件并且朝着布置在各个站台的载体给送松开的部件，和切割机构，其用于在生胎部件的选定长度被松开之后切割生胎部件。
2. 根据权利要求1所述的轮胎成型机，其中所述载体包括轮胎成 型鼓，至少一些站台均包括沿横向于装配路径的方向布置的多个移动 滑座，每个滑座包括巻筒，所述巻筒携带将顺序地应用于所述鼓的各 自不同的生胎部件，所述滑座包括可释放地与支撑底板的各自第一定 位结构接合的基本相同的第二定位结构。
3. 根据权利要求2所述的轮胎成型机，其中每个巻筒安装到滑座 中并且该滑座包括用于与接收结构连接的安装结构，其中滑座结构是 基本相同的并且接收结构是基本相同的以允许带有它们各自巻筒的滑 座关于机器上的摆放位置可互换。
4. 根据权利要求3所述的轮胎成型机，其中切割机构包括用于切 割各个生胎部件的多个不同的刀具设备。
5. 根据权利要求4所述的轮胎成型机，其中切割机构包括固定框 架，所述刀具设备在所述固定框架内可移动以将选定刀具设备带到切割位置。
6、 根据权利要求5所述的轮胎成型机，进一步包括支撑台，所述 支撑台被布置成在各个站台中在布置在支撑台前面的巻筒上导引生胎 部件，每个支撑台包括与第二定位结构基本相同用于可释放地连接到 各自的第一定位结构的定位结构。
7、 根据权利要求1所述的轮胎成型机，其中第一定位结构包括支 撑底板中的孔，并且第二定位结构包括可释放地布置在所述孔中的凸 起。
8、 根据权利要求7所述的轮胎成型机，其中支撑底板制备有标准网格，在所述标准网格上各个机器元件可以被连接、拆卸、和重布置 到用于期望轮胎的摆放形式的期望配置。
9、 根据权利要求1所述的轮胎成型机，其中每个移动滑座包括支 撑轮。
10、 根据权利要求1所述的轮胎成型机，其中所述载体包括用于 接收带/胎面部件生材以形成带/胎面包装体的圆柱。
11、 根据权利要求2所述的轮胎成型机，其中装配路径构成第一 装配路径，并且进一步包括平行于第一装配路径布置用于制造带/胎面 包装体的第二装配路径。
12、 根据权利要求ll所述的轮胎成型机，其进一步包括装配环， 该装配环邻近第一和第二装配流水线的端部布置，以用于将从第二装 配流水线接收的带/胎面包装体结合到从第一装配流水线接收的轮胎胎 体。
13、 一种轮胎成型机，包括用于沿着装配路径顺序地传送轮胎成型鼓的鼓传送系统；和沿着所述路径间隔布置的多个部件应用站台，其用于将生胎部件 应用到每个鼓，所述站台布置在支撑底板上，所述支撑底板具有遍布 所有站台的孔的阵列，每个站台包括多个移动滑座，其具有可释放地与支撑底板的各个孔连接的凸起， 滑座的所述凸起是相同的，其中每个滑座选择性地定位在支撑底板上，巻筒，其可释放地安装在各个滑座上并且携带各自不同的生胎部 件，每个巻筒封闭在包括安装结构的移动滑座中，所述安装结构可释 放地连接到各个滑座支座的接收结构，其中安装结构是基本相同的并 且接收结构是基本相同的，使得巻筒和各个滑座可安装在任何一个滑 座支座上，给送机构，其用于从巻筒顺序地松开生胎部件并且朝着布置在各 个站台的轮胎成型鼓给送松开的部件，和包括多个各自不同的刀具设备的切割机构，所述刀具设备用于在 生胎部件的选定长度被松开之后切割各个生胎部件。
14、 根据权利要求13所述的轮胎成型机，其中每个站台的刀具设 备可在刀具外壳中移动以顺序地在被置于切割位置中。
15、 根据权利要求13所述的轮胎成型机，其中用于部件生材的位 姿摆放技术可以通过可互换地安装用于集中制备部件的机器元件或用 于集成制备部件的机器元件来适应集中制备部件或集成部件。
16、 根据权利要求13所述的轮胎成型机，其中通过使用具有基本 相同的安装结构的滑座和具有基本相同的接收结构的支座作为适配器 从而为非标准巻筒提供标准接口 ，机器被集成到使用非标准部件储存 巻筒的任意个非标准工厂中。
17、 一种轮胎成型机，包括用于沿着装配路径顺序地传送轮胎成型鼓的鼓传送系统；和 沿着所述路径间隔布置的多个部件应用站台，其用于将生胎部件 应用到每个鼓，每个站台包括沿横向于装配路径的方向 一个接一个布置的多个巻筒，所述巻筒 携带各自不同的生胎部件，用于从巻筒顺序地松开生胎部件的给送机构，禾口包括框架的切割机构，用于切割已松开的各个生胎部件的多个不 同刀具设备布置在所述框架中，所述刀具设备可在所述框架内移动以 用于选择性地被顺序放置在切割位置中。
18、 根据权利要求17所述的轮胎成型机，其中所述刀具设备作为 一个单元可在所述框架内移动。
19、 一种转换轮胎制造装配线以制造不同类型的轮胎的方法，所述装配线包括多个站台以将轮胎部件应用于顺序地传送经过所述站台 的鼓，所述站台布置在支撑底板上，所述支撑底板具有遍布所有站台 的第一定位结构的阵列，每个站台包括具有可释放地连接到各自的第 一定位结构的第二定位结构的至少一个滑座，其中所有站台的生胎部 件限定适合于制造第一类型的轮胎胎体的生胎部件的第一形式，所述 方法包括通过以下步骤用制造不同于第一类型的第二类型的轮胎胎体的生胎部件的第二形式来替换生胎部件的第一形式从各自的第一定位结构分离第二定位结构以分离滑座，并且重定 位分离的滑座，移动用于形成第二形式的携带生胎部件的滑座，并且定向那些滑 座以形成第二形式；和通过将其第二定位结构连接到各自的第一定位结构来固定形成第 二形式的滑座。
20、 根据权利要求19所述的方法，其中步骤A包括从孔形式的第 一定位结构拆卸凸起形式的第二定位结构，并且步骤C包括将凸起形 式的第二定位结构插入孔形式的第一定位结构中。
全文摘要
本发明公开了一种轮胎制造装配线(10)，其可以在较短周期内被重配置用于制造不同类型的轮胎。该装配线可以可互换地使用来自集中制备或集成制备的部件(A、B、C、D)，并且可互换地使用来自集中制备的任何形式的储存卷筒(50)。
文档编号B29D30/20GK101304870SQ200580052046
公开日2008年11月12日 申请日期2005年11月10日 优先权日2005年11月10日
发明者D·斯塔尔 申请人:米其林技术公司;米其林研究和技术股份有限公司