专利名称：六角型钢丝圈缠绕生产线的制作方法
技术领域：
六角型钢丝圈缠绕生产线
(一) 技术领域
本实用新型及一种钢丝圈缠绕设备，具体是一种六角型钢丝圈缠绕生 产线。
(二) 背景技术
轮胎轮辋扣合的钢丝圈主要目的是增强轮胎根部的刚性，同时钢丝圈 还是三角胶的缠绕基础，三角胶的设置增强了轮胎根部抗形变能力。
在一般小尺寸的轮胎中，钢丝圈采用圆形钢丝弯曲焊接而成，而在大 型轮胎的生产中，钢丝圈却要用细的钢丝通过一套钢丝圈缠绕生产线来生 产完成。斜胶巨胎采用的是多组四边形的钢丝圈，而生产全钢巨胎钢丝圈 为直径在35英寸 63英寸之间的大型超重六角形钢丝圈，按常规工艺设备无法 完成。
(三) 实用新型内容 本实用新型目的是提供了一种可以生产六边型以下横截面钢丝圈的
六角型钢丝圈缠绕生产线。
能够实现上述目的的六角型钢丝圈缠绕生产线，包括按照工序依次排 列安装的单工位导开装置、钢丝预热装置、挤出涂胶装置、冷却装置、牵 引储料装置和钢丝缠绕装置，其特别之处在于钢丝缠绕装置中分别设置 有控制钢丝圈在垂直转动的缠绕机头上进行钢丝的圈取、钢丝之间的水平 排丝、钢丝之间的上下跳丝和钢丝缠绕总量的四套伺服驱动系统，各伺服 驱动系统通过电路与可编程序控制器连接，实现对六角型钢丝圈缠绕操作 的自动化。
与普通的缠绕机头的缠绕基面不同，本实用新型缠绕机头的缠绕基面 为倒梯形槽，以满足钢丝圈对称或不对称六边形断面形状的缠绕要求，如 正六角形、左右斜六角形、异六角形等各种断面形状及圈数可通过可编程 序控制器随时设定，全线由PLC控制，进行自动操作。
本实用新型的缠绕机头由分离的单个机头构成，单个机头在垂直面上 呈圆形均匀分布，单个机头在控制机构的操纵下可以沿径向收縮和扩张， 扩张的尺寸范围应保证生产35英寸 63英寸钢丝圈，以满足巨型胎的生 产要求，收縮的尺寸范围应保证钢丝圈的方便装卸。
由于巨型胎钢丝圈成品的体积和重量巨大，为顺利的卸取钢丝圈，还 特别设有吊钢丝圈装置，吊钢丝圈装置包括卸钢丝圈机械手和"L"形吊钩， 其中"L"形吊钩的竖直端连接着由卸钢丝圈机械手牵引的吊绳，"L"形吊
钩的水平端呈上拱的弧形段勾在钢丝圈的内环上，通常"L"形吊钩为三 个，三个间隔相等的"L"形吊钩沿径向勾在钢丝圈上半部分的内环上， 以保证钢丝圈的平衡和不变形。
上述实用新型六角型钢丝圈缠绕生产线中，所述的单工位导开装置设 有少线和断线报警装置开关，向操作者提示钢丝断线或者钢丝即将用尽的 信息，以便及时处理；所述单工位导开装置还设有对钢丝进行除油污处理 的钢丝除油污机构，钢丝除油污机构具体为布轮除污装置。
所述钢丝预热装置中的主要元件为电加热单元，在本实用新型中，电 加热单元具有通过对钢丝测速而实现调节加热温度的功能，调节方式为手
动或者自动的方式。
牵引储料装置与钢丝缠绕装置之间还设有钢丝预弯曲装置，最简单的 钢丝预弯曲装置为水平设置的一缠绕巻筒，该缠绕巻筒可以受控制地在垂 直方向上下移动，以此消除钢丝的内应力和自动调节钢丝的张紧力。
本实用新型的优点
1、 本实用新型六角型钢丝圈缠绕生产线的圈取、排丝、跳丝和缠绕 量四大主要动作由设定参数的伺服系统控制，具有取料精确、缠绕紧密、 间隔均匀、六角型横截面形状稳定的特点。
2、 本实用新型六角型钢丝圈缠绕生产线还特别设计有吊钢丝圈装置， 能够满足巨型胎的六角型钢丝圈的生产和装卸，降低了操作者的劳动强 度。
3、 本实用新型六角型钢丝圈缠绕生产线还增设了钢丝除油污机构、 钢丝预弯曲装置，在钢丝预热装置中加入了根据钢丝行进速度改变加热温 度的自动控制装置，在单工位导开装置中加设了断丝和少丝的报警开关， 从而在全程上对钢丝实行监测，有利地保证了巨型轮胎六角型钢丝圈生产 用钢丝的质量。
图1是本实用新型一种实施方式中各装置的组装连接示意图。 图2是图1实施案例中缠绕机头的结构示意图。 图3是图1实施案例中吊钢丝圈装置的结构示意图。 图号标识1、单工位导开装置；2、钢丝预热装置；3、挤出涂胶装 置；4、冷却装置；5、牵引储料装置；6、钢丝缠绕装置；7、钢丝圈；8、 钢丝预弯曲装置；9、缠绕机头；10、 "L"形吊钩；11、卸钢丝圈机械手;
12、钢丝除油污机构。
具体实施方式
本实用新型六角型钢丝圈缠绕生产线由单工位导开装置l、钢丝预热 装置2、挤出涂胶装置3、冷却装置4、牵引储料装置5、钢丝预弯曲装置
8和钢丝缠绕装置6等构成并按工序依次组成一条生产线，如图1所示。如图1所示，单工位导开装置1为本实用新型的第一道工序装备，单 工位导开装置1实际上是一放线装置，将缠绕在圈筒上的钢丝原丝通过固 定的放线导槽呈直线状输出。在该装置中设置有钢丝断线及钢丝即将用尽 报警开关， 一个是圈筒上的钢丝原丝用尽时的少线报警，另一个是在放线 过程中钢丝原丝断掉时的断线报警，提示及时停机，从新安排钢丝原丝或 者将断掉的钢丝用对焊机焊接。单工位导开装置1的放线路径上还设有钢 丝除油污机构12，钢丝除油污机构12采用的是布轮除污装置。钢丝预热装置2作为本实用新型的第二道工序装备而紧接着单工位 导开装置1布置，如图1所示，钢丝预热装置2为三个错位排列的圈筒， 圈筒内设有电加热元件，放出的钢丝依次缠绕经过三个圈筒并被加热，电 加热元件与检测装置连接，可以监测钢丝的经过速度，电加热元件可以根 据监测的结果自动调节对钢丝的加热温度，如速度快时加热温度提高，如 速度慢时加热温度就降低一些。实际生产中，钢丝加热温度范围在40°C 120。C之间。还是如图l所示，本实用新型的第三道工序装备为挤出涂胶装置3，挤 出涂胶装置3安装在钢丝预热装置2之后，挤出涂胶装置3主要是向加热后 的钢丝上涂压上胶层，挤出涂胶装置3为带有挤出机头的冷喂料挤出机， 挤出机机头设置有压力温度传感器，以此保证包胶质量可靠。本实用新型的第四道工序装备为冷却装置4，冷却装置4安排在挤出涂 胶装置3之后，如图1所示，冷却装置4对涂上胶层的钢丝进行冷却，使胶 层快速固化，与钢丝牢固粘连。本实用新型的第五道工序装备为牵引储料装置5，携带有胶层的钢丝由 牵引储料装置5缠绕储备，牵引驱动电机为交流变频电机，储料装置为上 下移动浮动轮组，如图1所示，钢丝储存有效长度至少为100米以上，储存 前加钢丝张力缓冲轮以维持钢丝张力。本实用新型的第六道工序装备为钢丝预弯曲装置8，在这道工序中将即 将进行钢丝圈7生产的钢丝进行彻底的消除应力、提升张力处理，如图l所 示。钢丝预弯曲装置8主要为一水平设置的缠绕巻筒，在垂直方向，缠绕 巻筒由操纵机构控制上下运动，缠绕巻筒下降得越深，钢丝预弯曲装置8 消除应力、提升张力的效果越好。如图1所示，本实用新型的最后一道工序装备为35英寸~63英寸钢丝圈 的钢丝缠绕装置6，钢丝缠绕装置6置于钢丝预弯曲装置8之后，钢丝缠绕 装置6缠绕主传动采用伺服驱动，电机功率足够大以保证所需的缠绕张力； 还配置有巻取、跳丝、排丝、缠绕量四套伺服驱动系统，以实现巻取、跳 丝、排丝、缠绕量的自动化。钢丝圈7的成品形状可以是对称或不对称的 六边形，如正六角形、左右斜六角形、异六角形等各种断面形状及圈数可 通过可编程序控制器随时设定，全线由PLC控制，进行自动操作。本系统
由人机界面和PLC实现控制，通过人机界面进行参数设定，修改、储存、 调用和故障诊断，PLC接受人机界面管理，实现全线控制。如图2所示，要保证钢丝圈7六边形的截面形状，必须配备相应形状的 缠绕机头9，本实用新型的缠绕机头9由在垂直面的圆周上均匀分布的单个 机头构成，缠绕机头9的缠绕基面为倒梯形状，单个机头在操纵机构的控 制下沿径向同时收縮和扩张，收縮的目的是便于钢丝圈7完成后的装卸， 扩张的尺寸则要根据钢丝圈7的生产A寸而定。钢丝圈7完成后的最大重量可达到180Kg，其装卸由卸钢丝圈装置来 实现，如图3所示。卸钢丝圈装置包括卸钢丝圈机械手ll和吊具，吊具为 "L"形吊钩IO， "L"形吊钩10的竖直段连接吊绳，吊绳由卸钢丝圈机械 手11牵引，"L"形吊钩10的水平段做成与钢丝圈7内环配合的上拱弧段， 为了吊装平衡和保持钢丝圈7的圆度不变形，最好应使用三个"L"形吊钩 IO同时工作，三个间隔相同的"L"形吊钩10沿径向挂勾在钢丝圈7上半部 分的内环上。本实用新型六角型钢丝圈缠绕生产线以成巻专用钢丝为原料，经导 开、去污、连续加热、挂胶、牵引储存、消除应力、自动排线、缠绕工序 一次成型，完成钢丝圈7生产。
权利要求1、六角型钢丝圈缠绕生产线，包括按照工序依次排列的单工位导开装置(1)、钢丝预热装置(2)、挤出涂胶装置(3)、冷却装置(4)、牵引储料装置(5)和钢丝缠绕装置(6)，其特征在于钢丝缠绕装置(6)中分别设置有控制钢丝圈(7)在垂直转动的缠绕机头(9)上进行钢丝的圈取、钢丝之间的水平排丝、钢丝之间的上下跳丝和钢丝缠绕总量的四套伺服驱动系统，各伺服驱动系统通过电路与可编程序控制器连接，实现对六角型钢丝圈缠绕操作的自动化。
2、 根据权利要求1所述的六角型钢丝圈缠绕生产线，其特征在于 所述缠绕机头(9)的缠绕基面为倒梯形槽，以满足钢丝圈(7)对称或不 对称六边形断面形状的缠绕要求。
3、 根据权利要求2所述的六角型钢丝圈缠绕生产线，其特征在于缠绕机头(9)包括在垂直面上呈圆形均匀分布的单个机头，单个机 头受控制地沿径向收縮和扩张，扩张和收縮的尺寸范围应保证钢丝圈(7) 的35英寸 63英寸的缠绕直径和钢丝圈(7)成品的顺利卸装。
4、 根据权利要求3所述的六角型钢丝圈缠绕生产线，其特征在于 还设有吊钢丝圈装置，吊钢丝圈装置包括卸钢丝圈机械手(11)和"L" 形吊钩(10)，其中"L"形吊钩(10)的竖直端连接由钢丝圈机械手(11) 牵引的吊绳，"L"型吊钩(10)的水平端呈上拱的弧形段勾在钢丝圈(7) 的内环上。
5、 根据权利要求4所述的六角型钢丝圈缠绕生产线，其特征在于:"L" 形吊钩(10)为三个，三个间隔相等的"L"形吊钩(10)沿径向勾在钢 丝圈(7)上半部分的内环上。
6、 根据权利要求l 5所述的任何一种六角型钢丝圈缠绕生产线，其 特征在于所述单工位导开装置(1)的钢丝运行路径上设有判断钢丝用 尽和判断钢丝断裂的少线和断线报警器。
7 、根据权利要求l 5所述的任何一种六角型钢丝圈缠绕生产线， 其特征在于所述单工位导开装置(1)的钢丝运行路径上设有对钢丝进 行除油污清理的钢丝除油污机构(12)。
8、根据权利要求7所述的六角型钢丝圈缠绕生产线，其特征在于钢丝除油污机构(12)为布轮除污装置。
9 、根据权利要求l 5所述的任何一种六角型钢丝圈缠绕生产线， 其特征在于钢丝预热装置(2)包括电加热单元，电加热单元以手动或 者自动的方式通过对钢丝测速而实现加热温度的调节。
10、根据权利要求l 5所述的任何一种六角型钢丝圈缠绕生产线，其特征在于牵引储料装置(5)和钢丝缠绕装置(6)工序之间还设有消除钢丝内应力、调节钢丝张紧力的钢丝预弯曲装置(8)，钢丝预弯曲装置 (8)包括在由操纵机构控制在垂直方向上下运动的水平缠绕巻筒。
专利摘要本实用新型公开了一种用于轮胎钢丝圈生产的六角型钢丝圈缠绕生产线，包括单工位导开装置、钢丝预热装置、挤出涂胶装置、冷却装置、牵引和储料装置、钢丝预弯曲装置和钢丝缠绕装置等。其中单工位导开装置设置有少线、断线报警和除油污机构；钢丝预热装置可以根据行走速度自动调节加热温度；钢丝预弯曲装置也具有自动调整的功能；在钢丝缠绕装置中，设置有卷取、排丝、跳丝和缠绕量的四套伺服驱动系统。本实用新型六角型钢丝圈缠绕生产线具有取料精确、缠绕紧密、间隔均匀、六角型横截面形状稳定的特点，基本上解决了巨型胎的钢丝圈生产问题。
文档编号B29D30/50GK201040424SQ20072007981
公开日2008年3月26日 申请日期2007年6月1日 优先权日2007年6月1日
发明者张忠明, 许光明 申请人:昊华南方(桂林)橡胶有限责任公司