橡胶板连接装置和方法

专利名称：橡胶板连接装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种用于将一块或两块橡胶板的端面以对接方式彼此连接的橡胶板 连接装置和方法。尤其涉及一种能简单有效地制造连接的平橡胶板、圆形橡胶板或环形橡 胶带、且在所述橡胶板的已连接部分不会产生任何凸起的橡胶板连接装置和方法。
背景技术：
通常，用于汽车轮胎、内衬(inner liner)的仅由橡胶制成的合成橡胶板和用于分 层体(body ply)或胎体帘布层(carcass ply)、皮带等的由纤维或钢丝帘线(steel cord) 加强的橡胶板常通过连接橡胶板条的端面的方式加以利用。例如，用于分层体、皮带等的具 有预定长度的橡胶板可这样制得，即，用砑光机滚压加工一卷具有许多镶嵌在橡胶层中的 帘线的长橡胶织物或布，然后展开并根据所需制造轮胎的种类和尺寸将该卷具有沿其纵向 平行布置帘线的橡胶布切成长度与分层体或皮带宽度相应的板条，再将与橡胶板条的帘线 平行的端部边缘相互连接，进而进行切割。通常用于连接两块相邻板的端部边缘的是称为“叠接(lap joint)，，和“对接”的 两种方法。叠接可以通过将第二块板的一端部边缘叠在第一块板的一端部边缘上，然后在 包括叠接区域的连接区域上施加压力的方式来实施。在叠接方法中，由于叠接区域处的橡胶板的厚度变成了其它区域处的橡胶板的厚 度的两倍，因此，不仅橡胶板的厚度变成了两倍，而且在纤维或钢丝帘线加强的橡胶板的情 形时加强帘线的数量也成了两倍。因此，已连接的橡胶板的厚度变得不均勻，而且刚性差异 变大，使得轮胎的均勻性降低。为此，叠接方法的使用现在趋于减少。另一方面，对接可以通过将一块板的端部边缘推抵在另一块板的端部边缘上，然 后对两块板施压，以机械或物理方法将它们牢固地连接。因此，在已连接部分处产生凸起。也就是说，如日本尚未进行审查的公开专利申请2004-142219所描述的，由于第 一块板和第二块板的端部边缘是在由一对斜齿轮形状的辊子拉到彼此靠近时进行连接，所 以在已连接部分上会产生凸起。为了使已连接部分上的凸起变平，上述日本申请中公开的方法是设计了这样一 种提高已连接部分平整度的方式，即，在板连接之后增加借助于上下矫正板从上侧或下侧 下压已连接部分的矫正或校平的步骤，该上下矫正板包括加热装置，且已连接部分置于上 下矫正板之间。但是，在上述日本申请公开的方法中，已连接部分处的平整度是使用包括加热装置的上下矫正板通过化学地改变橡胶的质量的方式获得的。因此，板的已连接部分和板的 其它部分虽然在厚度上变得相同了，但在质量上却不相同。因此，只要采用由上述连接方法 连接的板制造轮胎，就会导致在轮胎的周边上出现物理性能与其他部分不一致的部分，这 将导致在提高轮胎质量中出现障碍。此外，校平步骤的增加不仅提高了生产设备成本，而且 延长了生产周期。
此外，如日本尚未审查的公开专利申请2002-11805所描述的，已经公知了一种用 于在成形鼓轮上将诸如用作轮胎部件坯料的胎体帘布层或分层体之类的未硫化橡胶板坯 料的周向相对端部对接的连接装置和方法。在该日本申请所描述的装置和方法中，切成预 定长度的带状橡胶坯料盘绕在成形鼓轮的周面上以卡在成形鼓上，同时成形鼓轮的连接部 保持敞开，且带状橡胶坯料的连接端部通过使成形鼓轮闭合或径向缩小被拉向彼此以暂时 连接，在这种状态下，连接端部被一对斜齿轮形状的辊子压接在一起。在最后所述的装置和方法中，由于带状橡胶坯料的连接端部是在通过斜齿轮形状 的辊子使所述连接端部彼此靠近时进行连接，所以必然会导致在已连接部分上具有凸起， 且会降低平整度。因此，为了使已连接部分上的凸起变平，必须要在板连接之后增加一步借 助于矫正板从上侧或下侧下压已连接部分的校平步骤来提高已连接部分的平整度，该矫正 板包括加热装置，且已连接部分置于矫正板之间，如最先所述的日本申请一样。如上所述，在最后所述的装置和方法中，为了使已连接部分上的凸起变平，必须采 用包括加热装置的矫正板通过使橡胶化学变质的方法改进平整度，如最先所述的日本申请 中所述的一样。因此，只要采用由最后所述的连接装置和方法连接的胎体帘布层和分层体 来制造轮胎，每只轮胎的周边部分上都会出现由于物理性能不同而均勻性不足的部分，从 而在提高轮胎质量中形成障碍。此外，不必的校平步骤的增加不仅提高了轮胎生产设备成 本、而且延长了生产周期。

发明内容
本发明的主要目的是提供一种用于将至少一块橡胶板的两连接端部的端面连接 以使已连接端部不会产生任何凸起并且厚度和质量都均勻的改进的连接装置和方法。本发明的另一目的是提供一种具有上述特征的、特别设计用于制造平橡胶板坯料 的改进连接装置和方法。本发明的又一目的是提供一种具有上述特征的、特别设计用于制造圆形或环形橡 胶板坯料的改进连接装置和方法。本发明的再一目的是提供一种具有上述特征的改进连接装置和方法，其尤其适用 于在采用单个橡胶板连接装置的情况下，将多个橡胶板连续地进行连接以制造延长的橡胶 板组并将该延长的橡胶板组的相对端部连接以制造圆形带或环形带。根据本发明的一个方案，提供了一种橡胶板连接装置，其用于将至少一块橡胶板 的两连接端部的端面以对接方式连接。该装置包括第一夹持装置，其可释放地夹持所述两 连接端部中的一个连接端部；第二夹持装置，其设置成相对该第一夹持装置可移动，该第二 夹持装置可释放地夹持所述两连接端部中的另一连接端部；以及操作装置，其通过使该第 一夹持装置和该第二夹持装置之间产生相对移动而使分别被该第一夹持装置和该第二夹 持装置夹持的所述两连接端部的端面压力接触。该第一夹持装置和该第二夹持装置的相对面分别设有可重叠以彼此啮合的夹持部。采用这种结构，由于所述可重叠以彼此啮合的夹持部设置在该第一夹持装置和该第二夹持装置的相对面上以用于分别夹持将要彼此连接的所述两连接端部，所以可以在所 述两个连接端部的整个部分都被稳固夹持的情况下进行所述连接端部的彼此连接。因此， 即使当所述至少一块橡胶板的两连接端部以强压力压接时，也可以防止在已连接部分上产 生任何凸起。因此，可以容易地制造出在已连接部分处厚度均勻、平整度好的平或圆形橡胶 板坯料。此外，由于不需对橡胶板加热，也不会降低橡胶板的质量，因此可以容易地获得在 已连接部分处质量均勻的平或圆形橡胶板坯料。根据本发明的另一方案或第二方案，提供了一种橡胶板连接方法，该方法将至少 一块橡胶板的两连接端部的端面以对接方式连接。该方法包括以下步骤提供第一夹持装 置和第二夹持装置，该第一夹持装置和该第二夹持装置在它们的相对面处分别具有可重叠 以彼此啮合的夹持部；使该第一夹持装置和该第二夹持装置中的一个夹持装置夹持所述两 连接端部中的一个连接端部，并使该第一夹持装置和该第二夹持装置中的另一个夹持装置 夹持所述两连接端部中的另一个连接端部；以及使该第一夹持装置和该第二夹持装置相对 地移动到通过在该第一夹持装置和该第二夹持装置的相对面处的啮合结合而使该第一夹 持装置和该第二夹持装置部分重叠的位置，以通过压力接触将被该第一夹持装置夹持的所 述两连接端部中的该一个连接端部与被该第二夹持装置夹持的该另一连接端部连接。采用第二方案中的这种结构，用于将所述两连接端部中的一个连接端部夹持的第 一夹持装置和用于将所述两连接端部中的另一连接端部夹持的第二夹持装置相对移动至 它们彼此重叠的位置，以将所述至少一块橡胶板的所述两连接端部连接。因此，即使当所述 两连接端部以强压力压接时，也可以防止在已连接部分上产生任何凸起。这样便不需要在 连接步骤之后将在其它情况下形成在已连接部分上的任何凸起辗平或矫正的矫正或校平 步骤。因此可以效地制造在已连接部分处厚度均勻、平整度好的平橡胶板坯料、圆形橡胶板 坯料或环形橡胶板坯料。


本发明的上述和其它目的以及一些附带的优点可在本发明的优选实施例中、在参 考附图的情况下被更好地体现和理解，其中在所有附图中，相同的附图标记表示相同的相 应部件，其中图1是根据本发明的第一实施例中的橡胶板连接装置的俯视图；图2是沿图1中的方向A所视的放大侧视图；图3是沿图2中的方向B所视的放大正视图；图4是以放大比例详细地示出了图2所示的部分C的局部视图；图5是沿图4的D-D线所作的以进一步放大的比例示出了可彼此啮合的凹凸部 (rugged portions)的局部示图；图6是与图2相似的示出了处于已供应了第一块橡胶板的状态下的装置的视图；图7是与图2相似的示出了在装置已夹住了两块橡胶板的另一状态下的装置视 图；图8是与图2相似的示出了处于两块橡胶板已被连接的再一状态下的装置视图9是与图2相似的示出了处于另一种已连接的橡胶板被输出了预定距离的又一 状态下的装置视图；图10是示出了带材(ribbon)供给状态的示意图；图11是根据本发明的第二实施例中的橡胶板连接装置的俯视图；图12是示出了第二实施例中带材进给状态的示意图；图13是根据本发明的第三实施例中的橡胶板连接装置的俯视图；图14是图13中所示装置的侧视图；图15是结合在本装置中的橡胶板连接设备的正视图；图16是沿图15中方向A所视的橡胶板连接设备的侧视图；图17是沿图15中的B-B线所作的成形鼓轮(shaping drum)的纵截面图；图18是沿图16中的方向C所视的成形鼓轮外表面的一部分的俯视图；图19是沿图15中的方向D所视的橡胶板连接设备的一部分的仰视图；图20是沿图15中的E-E线所作的橡胶板连接设备的截面图；以及图21是以放大比例示出了橡胶板连接设备的一部分的操作状态的局部视图；图22是根据本发明的第四实施例的橡胶板连接装置的俯视图；图23为沿图22的E方向所视的该装置的放大侧视图；图24为示出了在根据本发明的第四实施例中机器手的俯视图；图25为沿图4的F方向所视的机器手的后视图；以及图26为与图23所示相类似的该装置在不同的操作状态下的侧视图。
具体实施例方式(第一实施例)以下将参考附图描述第一实施例，其中本发明用于制造胎体层的纤维加强平橡胶 板坯料(blank)。为了便于描述，图2中的竖直方向、左右水平方向和前后水平方向分别称 为Z轴方向、Y轴方向和X轴方向，且图2中的左右侧分别称为Y轴方向的前侧和后侧。现在参考图1至图3，用于将两块橡胶板S的端面连接的橡胶板连接装置10设置 在对接工位2st。连接装置10设有支撑台12，该支撑台12通过连接装置10的腿部11水 平设置在工厂地面上。支撑台12具有一对彼此间隔预定空间的直立的支撑柱13和14。该 对支撑柱13和14的上端和下端与相应的横梁15和16连接，由此支撑柱13和14以及横 梁15和16便构成了固定框架17。沿X方向延伸的安装基座19和20分别固定在固定框架17的横梁15和16上，且 安装基座19和20分别设有第一夹持装置21和第二夹持装置22，第一夹持装置21用于夹 持两块将要彼此连接的橡胶板S中的一块橡胶板，第二夹持装置22在夹持所述两块橡胶板 S的另一块橡胶板的同时可相对于第一夹持装置21在水平Y方向上移动。第一夹持装置21设置有一对可在竖直方向上移向彼此或移离彼此的第一夹具23 和24。该对第一夹具23和24可分别沿设置在竖直方向上的上下线性导向器25和26竖直 移动地被弓I导，并 由第一汽缸致动器29和30同步地竖直打开和闭合。也就是说，上线性导向器25的导块25b设置在上安装基座19的X轴向上的相对 端，所述导块25b可分别竖直滑动地弓I导导轨25a。所述导轨25a连接在连接块27上，所述连接块27分别连接在处于上部的第一夹具23的相对端部。
同样地，下线性导向器26的导块26b设置在下安装基座20的X轴向上的相对端， 所述导块26b可分别竖直滑动地引导导轨26a。所述导轨26a连接在连接块28上，所述连 接块28分别连接在处于下部的第一夹具24的相对端部。第一汽缸致动器29和30分别设置在安装基座19和20的X轴向上的中央部分， 且第一汽缸致动器29和30的活塞杆分别连接在处于上部的第一夹具23的上端和处于下 部的第一夹具24的下端。因此，该对第一夹具23和24可由第一汽缸致动器29和30竖直 地打开和闭合。如图4和5详细所示，具有预定深度的梳齿状的凹凸部31a和32a形成在夹持部 31和32的相应端部(如图2中所示为左端部)，所述夹持部31和32限定为该对第一夹具 23和24的夹持端并如后所述的可与一对第二夹具的凹凸部部分地重叠。夹持部31和32 在竖直方向上的相对端在从凹凸部31a和32a的端面后退Ll距离的位置处相配合以夹持 橡胶板S的连接端部。所述凹凸部31a和32a的预定深度设置为比Ll值深，如后将详细描 述。而且，如图4所示，在所述夹持部31和32与橡胶板S接触的相对面上形成有卡住橡胶 板S上下表面的波纹爪(wave claws) 31b和32b，例如微小高度的锯齿爪，这样在连接操作 过程中，橡胶板S就不会相对于所述夹持部31和32后退。所述夹持部31和32在X轴向上的水平长度设置为比橡胶板S的长度LB (参见图 10)长，而且当所述第一汽缸致动器29和30使得该对第一夹具23和24彼此靠近时，所述 夹持部31和32可在橡胶板S的整个长度上将橡胶板S夹持在中间。另一方面，第二夹持装置22设有一对可竖直地移向彼此或移离彼此的第二夹具 41和42。该对第二夹具41和42通过沿Y轴方向水平设置的上线性导向器43和下线性导 向器44而连接在所述连接块27和28上。因此，该对第二夹具41和42可与该对第一夹具 23和24 —起整体地被打开或闭合。也就是说，该对第二夹具41和42分别设置在上线性导向器43的导轨43a和下线 性导向器44的导轨44a上，以在Y轴方向上分别面对所述第一夹具23和24。所述导轨43a 和44a分别由设置在连接块27的导块43b和设置在连接块28上的导块44b引导，以可在 水平Y轴方向上滑动。 所述连接块27和28设有第二汽缸致动器47和48，所述第二汽缸致动器47和48 的活塞杆连接在该对第二夹具41和42上。因此，该对第二夹具41和42由第二汽缸致动 器47和48的同步运动沿水平方向整体地运动，以使所述第二夹具41和42相对于所述第 一夹具23和24沿Y轴方向移动。所述第二汽缸致动器47和48构成所主张的本发明中的 操作装置。在限定为该对第一夹具23和24的夹持端的夹持部31，32的相应端部(如图2 中所示为左端部) 如图4和5详细所示，具有如前所述预定深度的梳齿状凹凸部45a和46a分别形 成在夹持部45和46的端部(如图2所示的右端部)，所述夹持部45和46限定为该对第 二夹具41和42分别与所述第一夹具23和24相对的夹持端。所述凹凸部45a和46a可与 该对第一夹具23和24的凹凸部部分地重叠。所述夹持部45和46在竖直方向上的相对端 在从所述凹凸部45a和46a的端面后退前述Ll距离的位置处相配合，以夹持另一块橡胶板 S(仅为了与所述第一夹具23和24夹持的橡胶板S区分开，其被称为“第二橡胶板S”)的连接端部。所述凹凸部45a和46a的预定深度设置为比Ll值深。而且，如图4所示，在所 述夹持部45和46与第二橡胶板S接触的相对面上形成有将第二橡胶板S的上下表面卡住 的波纹爪45b和46b，例如如前所述的微小高度的锯齿爪，这样在连接操作过程中，第二橡 胶板S不会相对于所述夹持部45和46后退。
如图5清楚地所示，形成在该对第二夹具41和42侧面上的所述凹凸部45a和46a 设置成使其凹入部与形成在该对第一夹具23和24侧面上的所述凹凸部31a和32a的凸出 部相面对，这样便如前所述，所述凹凸部45a和46a可分别与所述凹凸部31a和32a互补啮 合。因此，所述第一夹具23及24和所述第二夹具41及42通过所述梳齿状凹凸部31a及 32a与所述梳齿状凹凸部45a及46a相互啮合而彼此部分地重叠。所述夹持部45和46在 X轴向上的水平长度也设计为大于前述的橡胶板S的长度LB，以使所述夹持部45和46可 在第二橡胶板S整个长度上将第二橡胶板S夹持在中间。沿Y轴方向延伸的平行线性导向器51 (只在图2中示出)的导轨51a固定在固定 框架17后面的支撑台12上，且移动台52通过所述线性导向器51的所述导块51b在导轨 51a上导向为可沿Y轴方向移动。移动台52具有从其上直立的竖直框架53，在该竖直框架 53上设有用以按每次操作时的预定量夹持和进给橡胶板S(即，一块橡胶板或两块或更多 块的一批连接橡胶板)的进给装置54。进给装置54设有一对可竖直地移向彼此或移离彼此的第三夹具55和56。该对第 三夹具55和56分别与安装在竖直框架53上的第三汽缸致动器57和58相连接，并由所述 第三汽缸致动器57和58竖直地打开和闭合。该对第三夹具55和56穿过固定框架17并 且使其端部(即，其前端)延伸到可以在所述第一夹具23及24和所述第三夹具55和56 之间运送橡胶板S的位置。所述第三汽缸致动器57和58用作所主张的本发明中所引用的 第二操作装置。滚珠丝杠(ball screw shaft) 61支撑在支撑台12的下方，以围绕一平行于Y轴 方向的轴旋转，并与固定在移动台52的下表面上的滚珠螺母(ball nut)62螺旋啮合。滚 珠丝杠61与安装在支撑台12上的电动机63的电动机轴相连接，这样根据电动机63的运 行，移动台52通过滚珠丝杠61和滚珠螺母62可控制地在Y轴方向上移动。如图3所示，分别可移动地引导并支撑第一夹持装置21和第二夹持装置22的部 件设置为竖直对称。但是，为了便于理解第一夹持装置21和第二夹持装置22的结构，在图 2中，在上半部省略了用于将安装在上部的第二夹具41移动的汽缸致动器47，而在下半部 省略了用于将位于下部的第一夹具24引导的线性导向器26、连接板28、第一汽缸30等。如图10所示，前述橡胶板S是通过将卷在线轴(bobbin)B上的预定宽度LA的带 材R切割成前述预定长度LB的板条的方式而制得，该预定长度LB与根据所需制造的轮胎 种类、尺寸等来确定的分层体的宽度相对应。在与嵌在板条中的帘线C成直角的情况下进 行切割。带材R是由对例如聚酯制成的许多纤维帘线进行涂橡胶来构成。为了获得与橡胶 更好的粘合，所述纤维帘线C在浸渍工序中被置入。虽然未示出，但是纤维帘线C的橡胶涂 层可以通过使纤维帘线C穿过由一小的挤压机挤压的未硫化(imvulcanize)混合生胶层的 方式获得。如图1和10所示，将带材R切成预定长度LB的板条的切割工位1st设置为紧邻 对接工位2st。切割工位1st设有供给装置70和切割装置80，该供给装置70用以从线轴B上夹持带材R并供给至对接工位2st，该切割装置80用以与帘线C成直角地将带材R切割 成与层体宽度LB相应的预定长度LB的板条。具有宽度LA和长度LB的各矩形或细长橡胶 板S由切割装置80制成，并由供给装置70依次供给到对接工位2st。在该第一实施例中， 如图10清楚所示，所述细长橡胶板S如下所述的在其长度方向上延伸的边侧端部处一个接 一个地依次连接。(操作)下面将描述如上构造的第一实施例的操作。在下面的操作描述中，为了更好地理 解，供给到第二夹持装置22的每块橡胶板S都将被称为“橡胶板条”，然而，多块橡胶板S的 组合将被称为“橡胶板组或橡胶板批”。首先，在预定宽度LA的橡胶层中嵌入有纤维帘线的带材R的端部被导入切割工位 1st，并根据所需制造的轮胎的种类、尺寸等由切割装置80切割成预定长度(分层体宽度) LB的橡胶板条S。切成预定长度LB的橡胶板条S由供给装置70供给到对接工位2st (参 见图1和10)。当第一橡胶板条S供给到对接工位2st、且第一橡胶板条S的左侧部分由支撑装置 70如图2所示地夹持时，电动机63驱动，电动机63的转动通过滚珠丝杠61和滚珠螺母62 可控制地使移动台52沿Y轴方向从初始位置朝第二夹持装置22移动。因此，如图6所示， 移动台52前进到所述第三夹具55和56可将橡胶板条S左侧部分正由供给装置70夹持的 橡胶板条S的右侧部分夹持的位置。在这种状态下，所述第三夹具55和56由安装在移动 台52上的所述第三汽缸致动器57和58来移动以彼此靠近，由此所述第三夹具55和56夹 住第一橡胶板条S的右侧部分。只有当以这种方式供给第一橡胶板条S时，所述第三夹具55和56才保持空闲而 不夹持任何橡胶板条S,因此移动台52被可控制地移动以使所述第三夹具55和56直接去 引出所供给的橡胶板条S。当橡胶板条S的右侧部分由所述第三夹具55和56夹持时，橡胶板条S的左侧部 分从支撑装置70的夹持中释放出来，在这种状态下，电动机63沿与前述运行相反的方向驱 动以沿Y轴方向退回移动台52。移动台52被退回到如图2所示的位置，此处所述第一夹 具23和24可夹持橡胶板条S的连接端部(如图4中所示的左侧部分)，而橡胶板条S的右 侧部分仍由所述第三夹具55和56夹持。因此，第一橡胶板条S的连接端面S1 (如图10所 示)置于从所述第一夹具23和24的所述梳齿状凹凸部31a和32a的左端面沿Y轴方向少 量缩进L1的位置。然后，将以前述同样方式切割成预定长度LB的第二橡胶板条S供给到对接工位 2st。因而，供给到对接工位2st的第二橡胶板条S的连接端面S1置于第二夹具41和42 之间、且置于从所述第二夹具41和42的所述梳齿状凹凸部45a和46a的右端面沿Y轴方 向少量缩进L1的位置。在这种状态下，所述第一汽缸致动器29和30运行，且所述第一夹 具23和24在Z轴方向上沿线性导向器25和26被引导的同时竖直地移动以彼此靠近。因 此，由所述第三夹具55和56夹持的第一橡胶板条S的连接端面的上下表面被所述第一夹 具23和24的所述夹持部31和32夹持(夹紧)。由此，如图4中的虚线所示，第一橡胶板 条S在连接端面S1从所述第一夹具23和24的所述梳齿状凹凸部31a和32a的端面沿Y 轴方向少量缩进L1的位置处由所述夹持部31和32夹持。
当所述第一夹具23和24竖直移动以彼此靠近时，通过所述连接块27及28和所 述第二汽缸致动器47及48，所述第二夹具41及42与所述第一夹具23及24整体地竖直移 动以彼此靠近。因此，第二橡胶板条S的连接端部(即，如图4所示的右端部)的上下表面 被所述第二夹具41和42的所述夹持部45和46夹持(夹紧)，而第二橡胶板条S的左侧部 分仍然被供给装置70所夹持。而且在这种情况下，如图4中的虚线所示，第二橡胶板条S 在连接端面S1 (即，右端面)从所述第二夹具41和42的所述梳齿状凹凸部45a和46a的 端面沿Y轴方向缩进L1的位置处由所述夹持部45和46夹持。如图7所示，当两块橡胶板条S分别夹持在第一夹具23和24之间以及第二夹具 41和42之间时，所述第三夹具55和56通过所述第三汽缸致动器57和58来操作以打开， 而且第二橡胶板条S从供给装置70的夹持中释放。随后，所述第二汽缸致动器47和48运行，所述第二夹具41和42在由所述线性导 向器43和44沿Y轴方向被引导的同时朝所述第一夹具23和24水平移动，直到形成在所 述第二夹具41和42上的所述梳齿状凹凸部45a和46a分别与形成在所述第一夹具23和 24上的所述梳齿状凹凸部31a和32a互补啮合为止。这样，当所述第二夹具41和42侧面 上的所述梳齿状凹凸部45a和46a互补地进入所述第一夹具23和24侧面上的所述梳齿状 凹凸部31a和32a中并达到预定深度时，由所述第二夹具41和42侧面上的所述夹持部45 和46夹持着的第二橡胶板条S的连接端面S1被压到并接触在由所述第一夹具23和24侧 面上的所述夹持部31和32夹持着的第一橡胶板条S的连接端面S1上。所述第二汽缸致动器47和48的行程端已被设定为向两块橡胶板条S提供一预定 (例如，一毫米左右)施压余量(AL)。也就是说，所述第二夹具41和42分别与所述第一 夹具23和24部分重叠，使得所述第二夹具41和42上的所述梳齿状凹凸部45a和46a与 所述第一夹具23和24上的所述梳齿状凹凸部31a和32a互补地啮合到L1+AL的预定深 度。因此，两块橡胶板条S通过预定施压余量(AL)的距离彼此挤压，进而，在两块橡胶板 条S的连接端部被稳定地夹持的状态下，可通过强压力使所述连接端面S1彼此压力接触， 由此两块橡胶板条便可可靠地连接。由于所述第二夹具41和42可以通过所述梳齿状凹凸部31a和32a与所述梳齿状 凹凸部45a和46a之间的互相啮合而分别与所述第一夹具23和24重叠，因此在两块橡胶 板条S的相应连接端面由所述第一夹具23及24和所述第二夹具41及42的所述相应夹持 部31、32、45及46稳定地夹持的情况下，可通过强压力使两块橡胶板条S的所述连接端面 S1压力接触。因此，可以防止在所述连接端部上出现任何凸起。而且，由于不会产生任何凸 起，因而可以不需要在通过给橡胶板条S加热的同时来辗平这些凸起或使这些凸起变得平 滑，这样，橡胶板条S便可保持质量均勻，且质量没有降低。如此，所述第二汽缸致动器47和48运行到其行程端，且两块橡胶板条S的所述连 接端面S1压力接触以互相连接。然后，所述第三夹具55和56由所述第三汽缸致动器57 和58驱动以彼此靠近，由此已连接的橡胶板组S可在第一橡胶板条S的右侧部分被夹持。 同时，所述第一汽缸致动器29和30运行，由此，所述第一夹具23及24和所述第二夹具41 及42在Z轴方向上沿所述线性导向器25和26被引导的同时竖直地移动到打开位置，由此 将橡胶板组S从夹持中释放出。一旦橡胶板组S从所述第一夹具23及24和所述第二夹具41及42的夹持中释放出，电动机63便运行为将所述第三夹具55及56和移动台52 —起在Y轴方向上后退一与 橡胶板条S的宽度相应的行程(LA)。因此，如图9所示，由于被所述第三夹具55和56夹持 的橡胶板组S在Y轴方向上被后退了橡胶板条S的宽度LA，这使得橡胶板组S的一个新的 或下一个连接端面S1被置于从所述第一夹具23和24上的所述梳齿状凹凸部31a和32a 的端面沿Y轴方向缩进微量L1的位置。当将第三块橡胶板条S按如前所述的相同方式供给到所述第二夹具41和42之间 时，第三橡胶板条S便被所述第二夹具41和42夹住，同时，由多块连接在一起的橡胶板条 S组成的橡胶板组S被所述第一夹具23和24夹住。在这种状态下，所述第二夹具41和42 沿Y轴方向移向所述第一夹具23和24，由此以如前所述的相同方式，第三橡胶板条S的连 接端面S1与橡胶板组S的连接端面S1压力接触，由此使它们连接在一起。在橡胶板条S的连接步骤过程中，移动台52通过电动机63的运行以在Y轴方向 上的行程与橡胶板条S宽度尺寸LA相对应地前进，以使所述第三夹具55和56相对于橡胶 板组S移预定量(LA)进给到图8中所示的位置。由此，所述第三夹具55和56总是可在与 橡胶板组S的下一个连接端面S1具有预定关系的位置处夹持橡胶板组S。也就是说，通过 将夹持橡胶板组S的所述第三夹具55和56在Y轴方向上后退橡胶板组S的宽度尺寸LA， 总是可以将橡胶板组S的下一个连接端面S1置于预定位置。通过重复进行上述操作，橡胶板条S依次连接到橡胶板组S的一个端面上。当使 用预定数量(N)的橡胶板条S生产与用于一个轮胎的分层体相应的预定长度(NXLA)的橡 胶板组S时，橡胶板组S(也就是平分层体板)被牵引装置(未示出)从所述第三夹具55 和56之间拉出。之后，橡胶板组S置于托盘(未示出)上并被输送到另一连接装置(未示 出)的轮胎成形鼓轮上，该成形鼓轮将作为本发明的第三实施例在后面加以描述。应当指出，使用带材R的分层板可以通过使用预先准备的带材制得，或者作为紧 随带材R的制造步骤与其同时制得。(第二实施例)图11和图12示出了根据本发明的第二实施例，其举例说明了用于汽车轮胎的皮 带的镶嵌有钢丝帘线的橡胶板的制造。该第二实施例中的连接装置100采用了预定宽度LA的带材R，该带材中，使由互相 扭绞镀磁(plated)线制得的许多钢丝帘线穿过从橡胶挤压机(未示出)的模子中挤压的 未硫化混合生胶层，以进行橡胶涂布。从线轴B送出的带材R随后被安装在切割工位1st的 切割装置80切割成与皮带宽度相应的预定长度LB的板条S，该所述皮带宽度由所需制造的 轮胎规格确定。切割带材R的切割角与皮带角一致，该皮带角与平行于带材R的纵向设置 的帘线C成一预定角度倾斜。这样切割的橡胶板条S由供给装置70供给到对接工位2st， 并置于第二夹持装置22的该对第二夹具41和42 (附图标记42未示出)之间，由此以夹持 橡胶板条S。在这种状态下，以与前述第一实施例中相同的方式，所述第二夹具41和42相 对于第一夹持装置21的该对第一夹具23和24(附图标记24未示出)沿Y轴方向(如图 11中所示为上下方向)移动，并前进到所述第二夹具41和42的所述梳齿状凹凸部45a(46a 未示出)分别与所述第一夹具23和24的所述梳齿状凹凸部31a(32a未示出)相啮合的位 置。因此，被所述第二夹具41和42夹持着的橡胶板条S的连接端面S1与由所述第一夹具 23和24夹持着的另一块橡胶板条S或橡胶板组S的连接端面S1压力接触，由此以将该橡胶板条S与所述另一块橡胶板条S或橡胶板组S连接。夹持着已连接的橡胶板组S的所述第三夹具55和56 (附图标记56未示出)可沿 Y轴方向和X轴方向(如图11中所示的左右方向)移动，这样橡胶板组S便可沿着相对于 帘线C的轴线而倾斜的预定角度输出。因此，橡胶板条S连接一次，所述第三夹具55和56 便沿Y轴方向移动橡胶板条S的宽度尺寸LA、并同时在X轴方向移动一取决于倾斜角度的 距离，从而橡胶板组S的连接端面S1总是可以置于预定位置处。这样，用于一个轮胎的预定宽度的平皮带板便制得了，并被板材牵引装置(未示 出)置于托盘上，以输送给成形鼓轮，该成形鼓轮将在下面的本发明第三实施例中说明。前述的各个实施例描述了这样一个例子，其中连接是在分层板之间或者在轮胎皮 带板之间进行，各分层板具有镶嵌在橡胶板条S中的纤维帘线，各轮胎皮带板具有镶嵌在 橡胶板条S中的钢丝帘线。但是，根据本发明的装置和方法适用于复合橡胶板的制造，该复 合橡胶板通过将不具有任何镶嵌的帘线的橡胶板条连接而构成。当然，前述实施例中描述的第一夹持装置21和第二夹持装置22的特定构造、支撑 结构和运行并不局限于前述的实施例，而是可以采取不脱离本发明要点的不同形式。如上所述，在前述实施例中，由于可以重叠并互相啮合的所述夹持部31、32、45和 46设置在第一夹持装置21和第二夹持装置22的相对表面上，第一夹持装置21和第二夹持 装置22分别用以夹持需要彼此连接的两块橡胶板S的连接端部，所以连接端面S1的彼此 连接可以通过两块橡胶板S的连接端部整个部分上都被夹持来实现。因此，即使当两块橡 胶板S以强压力压接时，也可以防止在已连接部分上产生任何凸起。因此，可以容易地制造 出厚度均勻、平整度好的橡胶板坯料。此外，由于没有对橡胶板S加热，也不会破坏质量，因 此可以容易地获得质量均勻的橡胶板坯料。在前述实施例中，由于该装置构造成使夹持部31、32、45及46可通过具有梳齿状 的凹凸部31a、32a、45a及46a的互补啮合而彼此重叠，以连接两块橡胶板S的端面S1，因此 可以使橡胶板S的连接端面S1稳固地压力接触，并可以提高连接精度。在前述实施例中，由于所述波纹爪31b、32b、45b及46b形成在与橡胶板S接触的 所述夹持部31、32、45及46的相应表面上，以卡住橡胶板S，因此可以强压力牢固地连接橡 胶板S。在前述实施例中，由于操作装置(即，第二汽缸致动器)47及48给定的第一夹持 装置21和第二夹持装置22之间的相应移动量被设定为在分别由第一夹持装置21和第二 夹持装置22夹持着的两块橡胶板S之间给定预定施压余量(allowance) (AL)，因此可以提 高橡胶板S的连接强度，不过任何凸起都很难在橡胶板S的连接端面产生。在前述实施例中，由于可以重叠并互相啮合的所述夹持部31、32、45及46分别设 置在所述第一夹具23及24和所述第二 41及42的相对表面上，因此可以通过在两块橡胶 板S的连接端部整个部分上将两块橡胶板S夹持的情况下来使连接端面S1彼此压力接触， 并且因此，即使当两块橡胶板S以强压力压接时，也可以防止在所述连接端部处产生任何 凸起。此外，用以将运往或运离所述第一夹具23及24的橡胶板S夹持的所述第三夹具55 及56在每次进给时会进给预定量LA，因此可以将已连接的橡胶板组S的一个新的或下一个 连接端面S1总是置于与另一块橡胶板S将要连接的预定位置。因此，只需由所述第二夹具 41和42夹住一块新供给的橡胶板条S，然后使所述第二夹具41和42相对于所述第一夹具23和24移动，便可有效地连接橡胶板S。
在前述实施例中，将两块橡胶板S中的一块橡胶板的连接端部夹持的所述第一夹 具23及24和将另一块橡胶板S的连接端部夹持的所述第二夹具41及42相对地移动到所 述夹具彼此部分重叠的位置，以连接这两块橡胶板；并且已连接的橡胶板S相对于所述第 一夹具23及24进给预定量LA，以将已连接的橡胶板组S的一个新的或下一个连接端面Sl 总是置于与另一块橡胶板S将要连接的预定位置。因此，即使当两块橡胶板S以强压力压 接时，也可以防止在所述连接端部处产生任何凸起。这样便不需要在连接步骤之后对在其 它情况下在橡胶板S上形成的任何凸起进行辗平或矫正的矫正或校平步骤。因此可以实现 能有效地制造厚度均勻、平整度好的橡胶板坯料的连接方法。(第三实施例)下面将描述用于将橡胶板115的相对连接端连接(也就是说，用于将按前述任一 实施例制造的橡胶板S的第一橡胶板条和最后或第N块橡胶板条连接)的橡胶板连接装置 和方法。虽然根据本发明第三实施例中的橡胶板连接装置和方法优选地应用于汽车轮胎分 层体的制造，但是所述装置和方法不仅局限于应用的任何具体细节。现在参见图13，图中示意示出了例如用于汽车轮胎的分层体或胎体帘布层的筒形 或圆形橡胶板坯料的制造装置110。术语“胎体帘布层”和“分层体”在这里可互相交换地用 于相同的含义中。橡胶板115是平面形式，且在下面的描述中有时被称为“平橡胶板115”。制造装置110主要由用于将成为轮胎的胎体帘布层或分层体的帘线加强橡胶板 115输送的橡胶板输送装置111、用于使橡胶板115卷绕在成形鼓轮117的周面上的卷绕装 置112、和用于将橡胶板115的周向相对端部连接的连接装置113组成。如图14所示，橡胶板输送装置111设有可移动地支撑在一对导轨122上的输送台 123和可竖直移动地支撑在该输送台123上的支撑台124，且橡胶板115置于该支撑台124 上。在本发明中，假定橡胶板115通过这样的方式制成，这种方式为将事先卷绕在线轴(未 示出)上的未硫化的橡胶带材依据所需制造的轮胎种类、尺寸等切割成预定长度的板。但 是，在一种改进的形式中，如前述实施例中所述，橡胶板115可以通过将多块细长橡胶板条 在它们平行于所述橡胶板条的纵向侧面处一块接一块地连接而制成。橡胶板卷绕装置112可旋转地支撑成形鼓轮117，该成形鼓轮的构造将在后面详 细说明。上面放置有橡胶板115的支撑台124与输送台123—起被输送，并且当一端(即， 卷绕起始端部)115a置于成形鼓轮117的轴下方时，支撑台124被上升汽缸致动器125向上 移动。因此，橡胶板115的卷绕起始端115a与成形鼓轮117的周面接触。在这种状态下， 成形鼓轮117旋转，与此同步，橡胶板输送装置111进一步向前移动。因而，橡胶板115在 一次回转中卷绕在成形鼓轮117的周面上，其中橡胶板115的卷绕起始端115a便面对着橡 胶板115的卷绕终止端115b、且所述两端之间具有一微小间隙。下面，将参照图17详细描述形成鼓轮117的结构。成形鼓轮117设有轴套130和 一对固定在轴套130的轴向相对端上的盘131a及131b。轴套130可旋转地承载在橡胶板 卷绕装置112上，并可由旋转驱动装置(未示出)旋转通过预定角度。在轴套130的周边处以等角度间隔设置的多个部件(segments) 133承载(carry) 在该对盘131a和131b之间，以可沿径向移动。托座134a及134b固定在每个部件133的 内表面的两轴向端部上、且在相应的盘131a及131b的轴向内表面上被导向和被支撑，以可径向移动。通常为筒形的鼓轮直径改变元件136安装在轴套130的外表面上以可相对于轴 套130轴向移动，相对于鼓轮直径改变元件136的轴以预定角度倾斜的倾斜凸轮元件137a 及137b形成在鼓轮直径改变元件136的周面的两轴向端部处。连接在各个部件133的内表 面上的托座134a及134b分别通过导向元件138a及138b来沿倾斜凸轮元件137a及137b 被导向。 调节轴140可旋转地支撑在轴套130内部，以穿过轴套130，并可由旋转驱动装置 (未示出)旋转。在轴套130内部，滚珠丝杠141可旋转地支撑并连接在调节轴140的内 端。滚珠丝杠141具有与其螺纹啮合的螺母142，该螺母142通过连接板143与鼓轮直径改 变元件136连接。利用如前所述的结构，当滚珠丝杠141根据调节轴140的旋转而旋转时，鼓轮直径 改变元件136通过螺母142和连接板143来轴向移动。这导致相应的部件133沿与轴套 130的轴相交的径向方向同步地移动，从而调节改变由多个部件133聚集构成的成形鼓轮 117的鼓轮直径。为了覆盖或填充可能会在每两个相邻的、且与成形鼓轮117的鼓轮直径的改变调 节有关的部件133之间形成的间隙，如图18所示的预定深度的凹凸部133a及133b分别形 成在各个部件133的周向上的两个端部上，且相邻的部件133可以通过所述凹凸部133a和 133b的啮合彼此互补地重叠。因此，成形鼓轮117的外表面可以形成为在周向上连续。在前述多个沿周向布置的部件133中，一对与在橡胶板115的周向上的相对端部 处的缝相对应的连接部件145和146分别在它们的相对端面处具有形成为预定深度的梳齿 状凹凸部145a和146a，且这些梳齿状凹凸部145a和146a可以互补地彼此啮合。因此，所 述连接部件145和146在它们的外表面上形成可以在梳齿状的凸部处将橡胶板115的周向 相对端部夹持的夹持部145b及146b。这样，通过所述梳齿状凹凸部145a和146a之间的互 补啮合使这对连接部件145和146彼此重叠，可以利用将橡胶板115的周向上的两个末端 部夹持的所述连接部件145和146来将橡胶板115的周向上的相对端部彼此连接。如图21所示，所述夹持部145b和146b上形成有将橡胶板115的周向相对端部处 的表面卡住的波纹爪145c和146c，例如微小高度的锯齿爪，这样在连接操作过程中，所述 周向相对端部处的表面就不会相对于所述夹持部145b和146b而后退。每对连接部件145和146从它们的轴向相对端部突出有啮合销147和148。所述 啮合销147和148之间在成形鼓轮117的切线方向上的距离L2通过所述部件145和146 在径向方向上的移动而改变，也就是说，通过增加或减小成形鼓轮117的鼓轮直径而改变。 因此，当鼓轮直径减小时，被所述连接部件145和146夹持的橡胶板15的周向相对端部彼 此接触。下面，将参见图15、图16至图19详细描述用于将围绕成形鼓轮117的橡胶板115 的周向相对端部连接的橡胶板连接装置113的结构。橡胶板连接装置113设置在成形鼓轮 117上，且橡胶板连接装置113的固定框架150通过多个导杆151沿竖直方向(成形鼓轮 的径向方向)引导可竖直移动的元件152。可竖直移动的元件152可通过安装在固定框架 150上的施压汽缸致动器153移向或移离成形鼓轮117。分别构成线性导向器的一对导轨 155安装在可竖直移动元件152的一端(下端)，以沿成形鼓轮117的切向延伸；而且两个 可水平移动元件157及158通过导块159及160而安装在所述导轨155上，以沿成形鼓轮117的切向方向(周向方向)彼此移近或离开。也就是说，两个可水平移动元件157及158设置成相对于两者之间的竖直轴线 L0(参见图21)彼此相对，且长度与成形鼓轮117的轴向长度大致相等。如图19清楚所示， 具梳齿状的凹凸部157a及158a分别在相应的可水平移动件157及158的相对端面上形成 为预定深度、并可彼此互补啮合。因此，施压部157b及158b形成在可水平移动元件157及 158的下表面上，用于通过所述梳齿状凹凸部157a及158a以在橡胶板115的周向相对端 部的整个长度上对橡胶板115的周向相对端部施压。这样，通过所述梳齿状凹凸部157a和 158a之间的互补啮合而使这对可水平移动元件157和158部分重叠，利用可水平移动元件 157及158的施压部157b及158b将橡胶板115的周向相对端部向下压，可以将橡胶板115 的周向相对端面连接。如图21详细所示，所述施压部157b和158b上形成有将橡胶板115的周向相对 端部处的外表面卡住的波纹爪157c及158c，例如微小高度的锯齿爪，这样在连接操作过程 中，所述周向相对端部就不会相对于施压部157b及158b后退以彼此分开。如图19和20所示，所述可水平移动元件157和158分别朝该可竖直移动元件152 突出有接触件161及162，且每个可水平移动元件157及158通过安装在其和固定于可竖 直移动件152上的托座163之间的压缩弹簧164的弹力推进，以与阻挡件165或166接触。 通常，可水平移动元件157及158被夹持在所述接触件161及162分别与所述阻挡件165 及166邻接的相应位置。因此，防止了所述可水平移动元件157及158沿彼此离开的方向 相对地移动到超过阻挡件165及166，但是允许所述可水平移动元件157及158沿彼此接近 的其它方向(与压缩弹簧163的弹力相反的方向)相对移动。啮合块167和168分别连接在所述可水平移动元件157和158的纵向相对端部， 且所述啮合块167和168上分别形成有向下敞开的啮合槽167a和168a(参见图21)。所 述啮合块167及168的所述啮合槽167a及168a通过可竖直移动元件152的向下行进分别 被带入到与从这对连接部件145及146上突出的所述啮合销147和148相啮合。当成形鼓 轮117的鼓轮直径的收缩促使这对连接部件145和146沿成形鼓轮117的切线方向移向彼 此、且所述啮合槽167a和168a分别与所述啮合销147和148啮合时，相应的所述可水平移 动元件157和158同步移动以彼此靠近。前述啮合块167及168和啮合销147及148构成在所主张的本发明中所引入的同 步移动装置，且该同步移动装置能使形成在所述连接部件145及146中的所述夹持部145b 及146b和形成在所述可水平移动元件157及158上的所述施压部157b及158b彼此同步 地移动。该同步移动装置并不局限于上面的描述。例如，所述啮合销147及148可以设置 在所述可水平移动元件157及158的侧面，而所述啮合块167及168则可设置在所述连接 部件145及146的侧面。(操作)下面将描述如上构造的第三实施例的运行。首先，将描述有关将橡胶板115卷绕 在成形鼓轮117的周面上的操作。假定在橡胶板的卷绕操作之前，成形鼓轮117保持扩张 状态，同时该对连接部件145及146置于它们处于成形鼓轮117的轴下方的一个角度位置。当依据所需制造的轮胎种类、尺寸等而切 出的预定长度的橡胶板115被置于橡胶 板输送装置111的支撑台124上时，支撑有支撑台124的输送台123被输送汽缸致动器(未示出)沿导轨122朝如图13中所示的右方输送，橡胶板115的一端(卷绕起始端)115a置 于与置于成形鼓轮117下方的所述连接部件145及146中的一个连接部件相对应的位置。之后，橡胶板输送装置111的支撑台124通过上升汽缸致动器125被向上移动，且 橡胶板115的卷绕起始端115a与成形鼓轮117的周面(带有该对连接部件145及146的 其中之一)接触，并被吸着夹持装置(cling holdingmeans)(未示出)吸着到成形 鼓轮117 的周面上。在这种状态下，支撑有支撑台124的输送台123进一步朝如图13中的右方输送， 与此同步，成形鼓轮117通过橡胶板卷绕装置112来旋转。这使得橡胶板115在形成鼓轮 117的周面上大约卷绕一圈，从而与卷绕起始端115a的方式相同，橡胶板115的卷绕终止端 115b被吸着夹持装置(未示出)吸着到成形鼓轮117的周面(到该对连接部件145及146 的另一个连接部件)上。这样，对应于橡胶板115的卷绕起始端115a和卷绕终止端115b形成的间隙被置 于成形鼓轮117的周面上，S卩，该间隙置于所述连接部件145和146之间以使两者之间在成 形鼓轮的周向或切向上具有微小间隙地来彼此相对。然后，成形鼓轮117由橡胶板卷绕装 置112旋转通过约180度，以将橡胶板115的该缝隙置于该缝隙面对橡胶板连接装置113 的向上角度位置。在这种状态下，橡胶板连接装置113的可竖直移动元件152被施压汽缸致动器153 向下移动，从而在所述可水平移动元件157及158上连接的所述啮合块167及168的所述 啮合槽167a和168a分别与所述啮合销147和148啮合，且所述可水平移动元件157及158 的所述施压部157b及158b分别被施压汽缸致动器153的推力压到橡胶板115的周向相对 端部。因此，橡胶板115的周向相对端部被所述连接部件145及146的所述夹持部145b及 146b和所述可水平移动元件157及158的所述施压部157b及158b从径向内侧和径向外侧 压紧(pinch)。由所述连接部件145及146和所述可水平移动元件157及158形成的橡胶 板115的压紧在成形鼓轮117的鼓轮直径减小的同时通过施压汽缸致动器153的后续运动 来被保持。随后，成形鼓轮117的调节轴140被旋转驱动装置(未示出)驱动旋转。随着调 节轴40的旋转，滚珠丝杠轴141旋转，以通过螺母142和连接板143使鼓轮直径改变元件 136朝如图17中所示的右方轴向移动。因此，通过所述凸轮元件137a及137b的凸轮运转， 包括所述连接部件145及146的多个周向布置的部件133沿所述导向元件135a及135b径 向向内地移动，以减小成形鼓轮117的鼓轮直径。随着成形鼓轮117的鼓轮直径的减小，与橡胶板115的周向端部处的缝隙相对应 的该对连接部件145及146在它们沿成形鼓轮117的切向(周向)移动的同时以与该切向 相垂直的径向向内地移动。这会促使从所述连接部件145和146上突出的所述啮合销147 和148随着成形鼓轮117的鼓轮直径的减小而减小切向上的距离L2(参见图21)。因此，通 过所述啮合块167及168而使得与所述啮合销147及148啮合的该对可水平移动元件157 及158也可与所述连接部件145及146在切向(周向)上的移动同步地相对彼此移近。因为这样，将橡胶板115的周向相对端部夹紧而配合使用的所述连接部件145及 146的所述夹持部145b及146b和所述可水平移动元件157及158的所述施压部157b及 158b随着成形鼓轮117的鼓轮直径的减小而彼此移近，橡胶板115的周向相对端部(卷绕 起始端115a和卷绕终止端115b)也彼此移近，并且最后在其端面处强压在彼此上以进行对接。此时，由于将橡胶板115夹紧而配合使用的具有形成在其上的夹持部145b及146b 的连接部件145及146和具有形成在其上的施压部157b及158b的可水平移动元件157及 158在它们的梳齿状凹凸部145a、146a、157a、及158a处重叠，在橡胶板115的周向相对端 部整个部分都被完全压紧的同时，橡胶板115的周向相对端面可通过预定施压余量压接。 形成在所述夹持部145b及146b和所述施压部157b及158b上的波纹爪145c、146c、157c 及158c防止橡胶板115在连接操作中滑动。
因此，即使当橡胶板115的周向相对端部以强压力压接时，压接部分上也不会产 生任何凸起，并且可以改进平整度。而且，由于不会产生任何凸起，可以不需像现有技术中 那样通过对橡胶板115加热的方式来辗平或校平任何凸起，因此，橡胶板115可以保持质量 均勻性，且不会由于加热而导致质量降低。一旦以这种方式完成橡胶板115的周向相对端部的连接的步骤，呈圆形形式的橡 胶板115的周面就被例如日本已经公开但尚未审查的专利申请2001-138404中公开的真空 垫(未示出)夹住。在这种状态中，真空垫随后沿成形鼓轮117的轴向移动，以将圆形橡胶 板115从成形鼓轮117的周面上移走。之后，从成形鼓轮117的周面上移走的圆形橡胶板 115被输送到紧接于制造装置110的轮胎组装工位(未示出)。在前述第三实施例中，通过成形鼓轮117的鼓轮直径的扩大，其上形成有夹持部 145b及146b的连接部件145及146在沿成形鼓轮117的切向移动的同时沿成形鼓轮117 的周向移动，橡胶板115的周向相对端部通过利用夹持部145b及146b在切向方向上的相 对移动而被压接。但是，在希望夹持部145b和146b之间在成形鼓轮117的切向上的相对 移动更大时，可以利用单独相对移动装置，该单独相对移动装置设置用以使夹持部145b和 146b之间的相对移动独立于连接部件145和146。如上所述，在前述的第三实施例中，可以彼此重叠啮合的啮合部分形成在所述夹 持部145b及146b和所述施压部157b及158b上，所述夹持部145b及146b可在成形鼓轮 117的径向上移动，所述施压部157b及158b设置在可竖直移动元件152上以可在成形鼓轮 117的切向方向上相对移动，所述施压部157b及158b用以将橡胶板115的周向相对端部分 别压在所述夹持部145b及146b上。而且，同步移动装置167、168、147及148用于沿成形 鼓轮117的切向同步地相对地移动所述夹持部145b及146b和所述施压部157b及158b。 因此，在橡胶板115的周向相对端部的所有部分都被所述夹持部145b及146b和所述施压 部157b及158b夹紧的情况下在所述夹持部145b和146b之间的以及在所述施压部157b 和158b之间的同步相对移动得以进行。因此，可以获得能将橡胶板115的周向相对端部容 易可靠地连接、且在已连接部分不会有任何凸起的连接装置。此外，在前述第三实施例中，由于所述夹持部145b及146b和所述施压部157b及 158b分别在与橡胶板115接触的表面上形成有用以卡住橡胶板115的波纹爪145c、146c、 157c、及158c，因此可以用强压力牢固地连接周向相对端部。此外，在前述第三实施例中，同步移动装置由所述啮合销147及148和所述啮合元 件167及168组成，所述啮合销147及148分别设置在所述夹持部145b及146b上，所述啮 合元件167及168分别设置在所述施压部157b及158b上、且通过可竖直移动件152的向 前移动可分别与所述啮合销147及148相啮合。因此，通过可竖直移动元件152的前进或后体移动，所述啮合元件167及168与所述啮合销147及148相啮合，这样同步移动装置便 可在结构上得到简化。 而且，在前述第三实施例中，橡胶板115的周向相对端部被夹持在所述夹持部 145b及146b和所述施压部157b及158b之间，所述夹持部145b及146b设置在形成鼓轮 117上以部分重叠的状态彼此啮合，所述施压部157b及158b设置在可竖直移动元件152 上以部分重叠的状态彼此啮合；而且在所述周向相对端部被夹持的情况下，在所述夹持部 145b和146b之间以及在所述施压部157b和158b之间沿成形鼓轮117的切向进行相对移 动，从而橡胶板115的周向相对端部彼此对接。因此，在所述周向相对端部整个部分都被完 全夹持的情况下，可以实现橡胶板115的周向相对端部彼此压接。因此，即使在用强压力连 接所述周向相对端部时，也可防止在已连接部分处出现任何凸起。由于这有利地使得在橡 胶板115的连接之后，不需要任何在其它情况可能会需要的用以辗平或校平所述任何凸起 的校平步骤，因此可以容易地获得能有效地制造厚度均勻、平整度好且质量均勻的橡胶板 115的橡胶板连接方法。前述第三实施例中描述的橡胶板连接装置113和成形鼓轮117的这种特定结构只 是示出了一个可以实现本发明的例子。当然，本发明并不局限于上述结构，而且可以采用不 脱离本发明要点的任何不同形式。(第四实施例)图22至图26示出了根据本发明第四实施例，该第四实施例设计成通过将橡胶板 组S的前端部和橡胶板组S的后端部对接来制造环形带，该橡胶板组S如前述第一实施例 所述的那样制造成具有与一个轮胎相对应的预定长度。第四实施例还设有橡胶板组卷起装置81，该橡胶板组卷起装置81用于以这样的 方式将橡胶板组S卷起到能使第二夹持装置22夹持橡胶板组S的前端部的位置，即橡胶板 组卷起装置81将从进给装置54的所述第三夹具55和56之间以预定量送出的橡胶板组S 的前端夹住，随后沿着环形轨迹逐步地将橡胶板组S的前端部移动。第四实施例与前面的 第一实施例的不同在于第四实施例设有橡胶板组卷起装置81。第四实施例和前面的第一实 施例采用基本相同的构造，并且在制造与一个轮胎相对应的预定长度的橡胶板组S时执行 相同的操作。由此，同时参照第一实施例的一些图，在以下的描述中来重点说明与第一实施 例的不同之处。在图22和图23中，与第一实施例相同的部件采用的附图标记与第一实施 例的相应部件采用的附图标记相同，故为了简明起见，省略了相同部件的说明。在第四实施例中，其中进行环形带制造，必须从前面第一实施例的橡胶板连接装 置10上将制造好的带取出。因此，在第四实施例中，在如图3所示的橡胶板连接装置10中 直立的一对支撑柱13和14中的一个支撑柱(即，支撑柱13)被去除，而橡胶板装置10仅 由另一个支撑柱14以悬臂方式(参照图22)来支撑，在这个方面第四实施例也不同于第一 实施例。此后，将参照给出实例的图22至图26来描述第四实施例，在该实例中材料处理机 器人用作橡胶板组卷起装置81。如图25所示，该机器人具有机器臂83，该机器臂83设有 可操作地打开和闭合的一双手85和86。这双手85和86可操作地夹住从该对第三夹具55 和56送出的橡胶板组S的前端部。此时，如图24所示，这双手85和86将从前端部的端面 Sll处向后退的橡胶板组的一部分夹持，以在这双手和所述第二夹具41及42之间进行移交或传送。如图23所示，该机器臂83在运动中具有至少三个轴向自由度，其中该机器臂83沿一左右方向(Y轴方向)和竖直方向(Z轴方向)可移动并且可以绕与Y轴和Z轴相垂直 的θ轴转动。由此，通过机器臂83沿着这三个轴向的同步控制，由这双手85和86所夹持 的橡胶板组S的前端部在沿着图26所示的环形轨迹LL可控制地一步一步地移动的同时被 卷起到与橡胶板组S的后端部相面对的位置，其中每一步与图10所示的橡胶板条的宽度尺 寸LA相对应。此外，在第四实施例中，如同前面的第一实施例所描述的一样，橡胶板条S连续地 由供给装置70供给到对接工位2st，并一个接一个地连接以制造橡胶板组S。如图22至图 24所示，当橡胶板组S的前端部(即第一橡胶板条)从所述第三夹具55和56上伸出预定 量时，该机器臂83的这双手85和86将夹住橡胶板组S的前端部。随着每个橡胶板条的连 接完成，在每次橡胶板组S以预定距离送出时，在橡胶板组S保持夹持的状态下，该机器臂 83在三个轴向同步控制下可控制地沿着图26所示的环形轨迹LL在图26给出的箭头所示 的方向上以与各橡胶板条的宽度尺寸相对应的步幅或距离顺序移动。当与一个轮胎相对应的预定长度的橡胶板组S以这种方式制造时，该机器臂83抵 达图26所示的位置，在此由该机器臂83的这双手85和86所夹持的橡胶板组的前端部置 于该前端部可以由该第二夹持装置22夹持的位置。也就是说，如图4所示，橡胶板组S的 前端部的端面Sll开始将处于这种位置，该位置位于所述第二夹具41和42之间并从所述 梳齿状凹凸部45a和46a的端面处微量后退Li。在这种状态下，以与第一实施例所描述的方式相同的方式，该对第一夹具23及24 和该对第二夹具41及42均通过所述第一汽缸致动器29和30的操作而均竖直地运动以彼 此靠近，此时由所述第三夹具55和56夹持的橡胶板组S的后端部由所述第一夹具23和24 夹持，同时由该机器臂83的这双手85和86所夹持的橡胶板组S的前端部由所述第二夹具 41和41夹持。由此，如图4中的双点划线所示，橡胶板组S的后端面在从所述梳齿状凹凸 部31a和32a的端面后退距离Ll的位置处由所述夹持部31和32夹持，而且橡胶板组S的 前端面在从所述梳齿状凹凸部45a和46a的端面后退距离Ll的位置处由夹持部45和46 夹持。随后，所述第二夹具41和41通过第二汽缸致动器47和48的操作朝所述第一夹 具23和24移动，而且当形成在所述第二夹具41和42上的梳齿状凹凸部45a和46a与形 成在所述第一夹具23和24上的梳齿状凹凸部31a和32a互补啮合时，由所述第二夹具41 和42夹持的橡胶板组S(即第一橡胶板条)的前端部的端面Sll压在由所述第一夹具23 和24所夹持的橡胶板组S(即最末连接的橡胶板条)的后端面的端面S12上，由此通过将 第一橡胶板条与最末连接的橡胶板条彼此连接来制造环形带。采用这种方式制造的环形带由带取出装置(未示出)沿X方向(图22所视的左 右方向)取出，以从橡胶板连接装置10中移出并传送至轮胎组装工序或装置(未示出)。根据前述第四实施例，通过使用与第一实施例所述相同的橡胶板连接装置10，可 实现由多个橡胶板条S制造预定长度的橡胶板组S,并实现由该橡胶板组S连续地制造环形 带。由此，通过使用空间节省的设备或设施可有效地实现适于供轮胎使用的环形带。尤其是，在第四实施例实施时，不必提供如在第三实施例中使用的用于将橡胶板条115(接第四实施例中的橡胶板组S)的相对端连接的橡胶板连接装置110。由此，包括橡胶板连接装置10和轮胎组装装置等的轮胎制造系统可在结构和规模上进行缩减，显著的 成效可不仅实现制造轮胎的生产系统的成本降低，而且由于轮胎制造循环时间缩短而实现 轮胎生产率的提高。尽管第四实施例采用在将橡胶板组S的前端部卷起到面向橡胶板组S的后端部时 使用机器人的实例来描述，但是本发明不必局限于使用机器人。例如，第四实施例可以修改 为采用这样一种结构，在该结构中，用于将橡胶板组S的前端部夹持的夹具装置设在可移 动部件上，该可移动部件可沿环形引导部件被移动引导，而且其中该可移动部件沿这该环 形引导部件移动以可控制地使橡胶板组S的前端部沿着该环形轨迹移动。尽管采用可制造胎体层的实例来描述第四实施例，但是如在前面的第二实施例中 所实施的一样，该第四实施例可以通过埋置有钢帘线的汽车轮胎的皮带。显然，可以在上面的教导下对本发明进行大量改进和变化。应当理解，在所附的权 利要求的范围内，本发明可以除如此处特定描述的那样以外的形式实施。
权利要求
一种橡胶板连接装置，用于将卷绕在成形鼓轮周面上的橡胶板的周向相对端部以对接方式连接，该装置包括成形鼓轮，其鼓轮直径可以扩展和收缩；可移动元件，其可沿该成形鼓轮的径向移向或移离该成形鼓轮；第一夹持部和第二夹持部，设置在该成形鼓轮上以可沿该成形鼓轮的径向移动，该第一夹持部和该第二夹持部用以分别夹持该橡胶板的周向相对端部；第一施压部和第二施压部，设置在该可移动元件上以可沿该成形鼓轮的切向相对彼此移动，该第一施压部和该第二施压部用以将该橡胶板的周向相对端部分别压在该第一夹持部和该第二夹持部上；多个啮合部，分别设置在该第一夹持部及该第二夹持部和该第一施压部及该第二施压部上，而且所述啮合部可部分重叠以彼此啮合；以及同步驱动装置，其用于以与该第一夹持部和该第二夹持部在该成形鼓轮的切向上的相对移动的同步关系使该第一施压部和该第二施压部沿该成形鼓轮的切向移动，所述同步驱动装置由第一啮合构件和第二啮合构件构成，所述第一啮合构件分别设置在所述第一夹持部和所述第二夹持部上，所述第二啮合构件分别设置在所述第一施压部和所述第二施压部上，通过所述可移动元件的进退，能够与所述第一啮合构件啮合或分离。
2.一种橡胶板连接方法，用于将卷绕在成形鼓轮周面上的橡胶板的周向相对端部以对 接方式连接，该方法包括以下步骤提供具有重叠时可彼此啮合的第一夹持部和第二夹持部的成形鼓轮； 提供可沿该成形鼓轮的径向移向或移离该成形鼓轮的可移动元件，且该可移动元件具 有重叠时可彼此啮合的第一施压部和第二施压部；通过使所述可移动元件接近所述成形鼓轮，以将所述第一施压部和所述第二施压部啮 合在所述第一夹持部和所述第二夹持部上，并且，通过该第一夹持部和该第二夹持部分别与该第一施压部和该第二施压部的配合来夹 紧该橡胶板的周向相对端部，在该第一夹持部及该第二夹持部和该第一施压部及该第二施压部将处于它们之间的 该橡胶板的所述周向相对端部夹紧的情况下，随着所述成形鼓轮的直径的减小，使该第一 夹持部及该第二夹持部和该第一施压部及该第二施压部沿该成形鼓轮的切向彼此同步地 相对移动，由此将该橡胶板的所述周向相对端部对接。
全文摘要
一种橡胶板连接装置，设置有第一夹持装置(21)，其用以可释放地夹持两块橡胶板S中的一块橡胶板的连接端部；第二夹持装置(22)，其设置成可相对该第一夹持装置(21)移动，该第二夹持装置用以可释放地夹持两块橡胶板S中的另一块橡胶板的连接端部；以及操作装置(47、48)，其用于通过该第二夹持装置(22)相对于该第一夹持装置(21)移动以使分别由该第一夹持装置(21)和该第二夹持装置(22)夹持的所述两块橡胶板的端面压力接触。该第一夹持装置(21)和该第二夹持装置(22)的相对面分别设有夹持部(31、32、45及46)，所述夹持部各形成为梳齿状凹凸部(31a、32a、45a及46a)且所述夹持部可部分重叠以彼此啮合。
文档编号B29C65/00GK101844403SQ20101011376
公开日2010年9月29日 申请日期2006年5月19日 优先权日2005年6月6日
发明者高木茂正 申请人:不二精工株式会社;不二商事株式会社