成型装置的制作方法

本实用新型涉及轮胎制造领域，尤其是一种成型装置。

背景技术：

工程胎的成型加工主要采用两种设备：一是两鼓工程胎成型机，二是四鼓工程胎成型机。

如图1所示，两鼓工程胎成型机为全钢工程子午线轮胎成型制造设备，该机型由两个单元组成——胎体/成型单元、带束层单元。胎体/成型单元：用于胎体复合件贴合，同时该单元还要接取由带束层单元制造的带束层贴合复合件，并完成成型工作；该单元由主机供料系统(包含送料装置和导开机构——为胎体贴合工装输送胶料)、胎体/成型动力系统、胎体/成型工装、滚压机构、底座输送系统、钢丝圈放置装置、尾架(胎体/成型工装支撑机构)组成。带束层单元：用于带束层复合件贴合，该单元由带束层贴合工装、带束层贴合工装动力系统、带束层滚压机构、底座输送系统、辅机供料系统(包含送料装置和导开机构——为带束层贴合工装输送胶料)组成。通过带束层贴合复合件传递机构将带束层贴合复合件由带束层单元传递至胎体/成型单元，并将最终完成的胎胚由胎体/成型单元传递至卸胎机构。整机还有缠绕系统为胎体/成型单元的“胎壳”缠绕胎面。

两鼓工程胎成型机优点：1、占地面积小操作；2、操作人员数量相较于“四鼓工程胎成型机”少——4人；3、设备操作简便，操作人员易于学习、掌握；4、工装更换快速(仅有胎体贴合工装、带束层贴合工装两个工装需要更换)；5、销售价格有优势——相较于“四鼓工程胎成型机”。

两鼓工程胎成型机缺点：1、因所有胶料贴合、成型工作均在胎体/成型工装上完成，生产效率较低，以23.5r25(胎面缠绕)为例班产：8-10条；2、因胎体/成型工装表面为胶囊弹性工装设计，对于贴合精度，滚压质量造成不利影响；3、因胎体贴合工装采用三重套筒伸缩结构，导致套筒两侧直径不等(以中心线为分界线，两侧为非对称结构)，影响贴合质量，同时在滚压过程中，容易发生胶料“跑偏”现象；4、缠绕系统布置位置和所占用空间造成整机部分空间浪费，降低设备面积有效利用率。

如图2所示，四鼓工程胎成型机为为全钢工程子午线轮胎成型制造设备，该机型由三个单元组成——胎体贴合单元、成型单元(回转台形式)、带束层单元。胎体贴合单元：用于胎体复合件贴合，该单元由主机供料系统(包含送料装置和导开机构——为胎体贴合工装输送胶料)、胎体贴合工装动力系统、胎体贴合工装、胎体贴合复合件滚压机构、底座输送系统、钢丝圈放置装置、尾架(胎体贴合工装支撑机构)组成。带束层单元：用于带束层复合件贴合，该单元由带束层贴合工装、带束层贴合工装动力系统、带束层滚压机构、底座输送系统、辅机供料系统(包含送料装置和导开机构——为带束层贴合工装输送胶料)组成。成型单元：用于轮胎成型工艺及“胎壳”胎面缠绕工作，该单元由成型工装、成型工装动力系统、回转台机构、成型工装滚压机构、尾架(成型工装支撑机构)组成。通过胎体贴合复合件传递机构将胎体贴合复合件由胎体贴合单元传递至成型单元，带束层贴合复合件传递机构将带束层贴合复合件由带束层单元传递至成型单元，并将最终完成的胎胚由成型单元传递至卸胎机构；整机还有缠绕系统为成型单元的“胎壳”缠绕胎面。

四鼓工程胎成型机优点：1、因所有工艺流程均分在各个工装上完成贴合，生产效率较“两鼓工程胎成型机”，明显提高，以23.5r25(胎面缠绕)为例班产：16-18条；2、因工装采用硬质表面设计，同时表面附带真空吸盘，对于贴合精度，胶料在鼓表面吸附稳固性，滚压质量相较“两鼓工程胎成型机”均有明显提高。

四鼓工程胎成型机缺点：1、因该方案采用回转台形式，当回转台两侧工装上完成步序使用时间不匹配时，会造成生产流程“紊乱”，影响生产效率；2、占地面积较大，成型工装安装在回转台上往复回转，导致大量面积浪费；3、操作人员数量相较于“两鼓工程胎成型机”多——5人；4、设备占地较大，人员往返接取胶料移动距离较远，浪费有效操作时间；5、工装更换较慢(至少需有3个工装需要更换)；6、缠绕系统布置位置和所占用空间造成整机部分空间浪费，降低设备面积有效利用率；7、销售价格没有优势——相较于“两鼓工程胎成型机”。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决上述技术问题而提供一种生产效率高的成型装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

一种成型装置，包括横纵正交轨道单元、传递机构、胎体贴合单元、钢丝圈放置单元、带束层贴合单元、成型单元、定型单元和卸胎机构；

所述横纵正交轨道单元包括正交的横向轨道和纵向轨道；

所述传递机构包括横向传递环和纵向传递环，其中横向传递环沿着横向轨道往复移动，纵向传递环沿着纵向轨道往复移动；

所述胎体贴合单元设置在横向轨道的一端且用于将胎体胶料滚压复合成胎体贴合复合件；

所述钢丝圈放置单元纵向跨接在横向轨道上且用于承载钢丝圈；

所述横向传递环先后接取钢丝圈和胎体贴合复合件并将粘附在一起的钢丝圈和胎体贴合复合件输送至成型单元；

所述带束层贴合单元、成型单元、定型单元和卸胎机构依次并排横向设置，其中以纵向轨道为基准带束层贴合单元、成型单元和定型单元位于纵向轨道的同一侧，卸胎机构位于纵向轨道的另一侧，以横向轨道为基准定型单元和卸胎机构位于横向轨道的同一侧，带束层贴合单元位于横向轨道的另一侧；

所述带束层贴合单元用于将多种带束层胶料复合成带束层贴合复合件，之后带束层贴合复合件经纵向传递环输送至成型单元；

所述成型单元设置在横向轨道的另一端且用于将粘附有钢丝圈的胎体贴合复合件和带束层贴合复合件滚压复合成胎壳，之后胎壳经纵向传递环输送至定型单元；

所述定型单元用于为胎壳缠绕胎面并构成胎坯，之后胎坯经纵向传递环输送至卸胎机构；

所述卸胎机构用于胎坯的拆卸。

进一步地，所述纵向传递环的数量为两个且分别为带束层复合件传递环和胎壳及胎坯传递环，所述带束层复合件传递环设置在带束层贴合单元和成型单元之间并用于带束层贴合复合件的输送，所述胎壳及胎坯传递环设置在成型单元、定型单元和卸胎机构之间并用于胎壳、胎坯的输送。

进一步地，所述胎体贴合单元包括胎体贴合工装、胎体贴合工装动力系统、胎体贴合工装滚压机构和主机供料系统，所述胎体贴合工装横向设置在横向轨道的一端且用于胎体贴合复合件的贴合、承载、输送及扩张，所述胎体贴合工装动力系统为胎体贴合工装提供旋转、涨缩及横向移动的动力，所述主机供料系统为胎体贴合工装输送胎体胶料且由胎体贴合工装滚压机构将胎体胶料滚压复合成胎体贴合复合件。

进一步地，所述主机供料系统纵向设置，该主机供料系统与带束层贴合单元位于横向轨道的同一侧，且该主机供料系统还与卸胎机构位于纵向轨道的同一侧。

进一步地，所述带束层贴合单元包括带束层贴合工装、带束层贴合工装动力系统、带束层贴合工装滚压机构和辅机供料系统，所述带束层贴合工装横向设置在纵向轨道的一侧且用于带束层贴合复合件的贴合、承载、输送及扩张，所述带束层贴合工装动力系统为带束层贴合工装提供旋转、涨缩及横向移动的动力，所述辅机供料单元包括若干个送料装置，若干个送料装置依次沿着带束层贴合工装横向设置并为带束层贴合工装输送带束层胶料且由带束层贴合工装滚压机构将多种带束层胶料滚压复合成带束层贴合复合件。

进一步地，所述带束层贴合单元还包括胎面供料机构，所述胎面供料机构纵向设置且与辅机供料系统分置在带束层贴合工装的两侧，该胎面供料机构用于向带束层贴合工装输送预裁断胎面。

进一步地，所述成型单元包括成型工装、成型工装动力系统和成型工装滚压机构，所述成型工装横向设置在横向轨道的另一端并位于纵向轨道的一侧且用于胎壳的成型、承载及输送，所述成型工装动力系统为成型工装提供旋转及横向移动的动力，所述成型工装滚压机构用于将粘附有钢丝圈的胎体贴合复合件和带束层贴合复合件滚压复合成胎壳。

进一步地，所述定型单元包括定型工装、定型工装动力系统和缠绕系统，所述定型工装横向设置在纵向轨道的一侧且用于胎坯的胎面缠绕、承载及输送，所述定型工装动力系统为定型工装提供旋转及横向移动的动力，所述缠绕系统用于为胎壳缠绕胎面并构成胎坯。

本实用新型的有益效果是：

1、可以维持客户原有工艺流程；

2、相较于两鼓工程胎成型机，可为客户提供稳定及较高的制品质量；

3、生产效率较高，以23.5r25(胎面缠绕)为例班产：27-29条；

4、占地面积减少——现有四鼓工程胎成型机占地：776.2㎡，现有两鼓工程胎成型机占地：529㎡，成型装置占地：526.75㎡，空间尺寸最小，提高有效操作面积，减少浪费；

5、售价适中——受益于产品占地面积减小，其输送轨道减短及相应部套取消，其成本较现有四鼓成型机略低，有效提高设备性价比。

附图说明

图1为现有技术中两鼓工程胎成型机的结构示意图；

图2为现有技术中四鼓工程胎成型机的结构示意图；

图3为本实用新型中成型装置的俯视结构示意图。

其中，1-胎体贴合工装动力系统、2-胎体贴合工装、3-胎体贴合工装滚压机构、4-横纵正交轨道单元、5-钢丝圈放置单元、6-横向传递环、7-尾架、8-主机供料系统、9-成型工装、10-成型工装动力系统、11-成型工装滚压机构、12-定型工装、13-定型工装动力系统、14a-带束层复合件传递环、14b-胎壳及胎坯传递环、15-带束层贴合工装、16-带束层贴合工装动力系统、17-辅机供料系统、18-缠绕系统、19-卸胎机构、20-胎面供料机构。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

参见图3，本实用新型中公开的一种成型装置，包括横纵正交轨道单元4、传递机构、胎体贴合单元、钢丝圈放置单元5、带束层贴合单元、成型单元、定型单元和卸胎机构19。其中胎体贴合单元包括胎体贴合工装2、胎体贴合工装动力系统1、胎体贴合工装滚压机构3和主机供料系统8；带束层贴合单元包括带束层贴合工装15、带束层贴合工装动力系统16、带束层贴合工装滚压机构和辅机供料系统17；成型单元包括成型工装9、成型工装动力系统10和成型工装滚压机构11；定型单元包括定型工装12、定型工装动力系统13和缠绕系统18。

横纵正交轨道单元4为两个正交的横向轨道和纵向轨道，以十字状的横纵正交轨道单元4为基准将成型装置分成了四个区域，如图3所示，将胎体贴合单元所在区域定义为区域一，之后按照逆时针顺序其他区域分别依次为区域二、区域三和区域四，其中带束层贴合单元主要处于区域二内，成型单元和定型单元主要处于区域三内，卸胎机构19和钢丝圈放置单元5主要处于区域四内。另外，区域二和区域四预留有操作人员使用空间，便于人员操作以及物料存放和转运；区域一和区域三为设备集中放置区，这两个区域内自动化程度较高，可以有效提高空间使用率，避免不必要的空间浪费。这样的布局较为合理，使得成型装置结构紧凑、占地面积小，可提高有效操作面积，减少浪费。

传递机构包括横向传递环6和纵向传递环，其中横向传递环6沿着横向轨道往复移动且主要用于物料的横向输送，纵向传递环沿着纵向轨道往复移动且主要用于物料的纵向输送。纵向传递环的数量为两个且分别为带束层复合件传递环14a和胎壳及胎坯传递环14b，带束层复合件传递环14a和胎壳及胎坯传递环14b在纵向轨道的不同区域工作，且两者不干涉，还能提高工作效率。具体地，带束层复合件传递环14a设置在带束层贴合单元和成型单元之间并用于带束层贴合复合件的输送，胎壳及胎坯传递环14b设置在成型单元、定型单元和卸胎机构19之间并用于胎壳、胎坯的输送。

钢丝圈放置单元5纵向跨接在横向轨道上，其主要位于区域四内。钢丝圈放置单元5采用可涨缩的支撑盘来承载钢丝圈，支撑盘可纵向移动，装载钢丝圈时，支撑盘处于横向轨道的外侧，可给予人工较好的操作空间，装载完毕后，移动钢丝圈至横向轨道的上方，等待横向传递环6接取。

在胎体贴合单元中，胎体贴合工装2横向设置在横向轨道的一端并采用尾架7作为支撑结构，该胎体贴合工装2能够沿着横向轨道横向往复移动，该胎体贴合工装2用于胎体贴合复合件的贴合、承载、输送及扩张。胎体贴合工装动力系统1固接在胎体贴合工装2的尾端，并为胎体贴合工装2提供旋转、涨缩及横向移动的动力。主机供料系统8纵向设置在区域一内，并为胎体贴合工装2输送胎体胶料。胎体贴合工装滚压机构3设置在主机供料系统8和胎体贴合工装2之间，主要负责将胎体胶料滚压复合成胎体贴合复合件。

在带束层贴合单元中，带束层贴合工装15横向设置且其下部设有轨道可横向移动，该带束层贴合工装15用于带束层贴合复合件的贴合、承载、输送及扩张。带束层贴合工装动力系统16固接在带束层贴合工装15的尾端，并为带束层贴合工装15提供旋转、涨缩及横向移动的动力。辅机供料单元包括若干个送料装置，若干个送料装置依次沿着带束层贴合工装15横向设置并为带束层贴合工装15输送带束层胶料。带束层贴合工装滚压机构主要负责将多种带束层胶料滚压复合成带束层贴合复合件，其可设置在与最后一个送料装置的相对位置，最后将多种带束层胶料一起滚压贴合；也可以设置在带束层贴合工装动力系统16上，使带束层贴合工装滚压机构随带束层贴合工装15一起移动，可实时将带束层胶料逐个滚压贴合。

带束层贴合单元还包括胎面供料机构20，胎面供料机构20纵向设置在区域二内且与辅机供料系统17分置在带束层贴合工装15的两侧，该胎面供料机构20用于向带束层贴合工装15输送预裁断胎面。胎面供料机构20的设置可满足多种轮胎型号或类型的生产加工工艺(胎面非缠绕类型的轮胎)，胎面供料机构20可使带束层贴合复合件完成后直接在其上继续贴合胎面，可省去后续定型单元的胎面缠绕工序。

在成型单元中，成型工装9横向设置在横向轨道的另一端并采用尾架7作为支撑结构，该成型工装9能够沿着横向轨道横向往复移动，该成型工装9用于胎壳的成型、承载及输送。成型工装动力系统10固接在成型工装9的尾端，并为成型工装9提供旋转及横向移动的动力。成型工装滚压机构11设置在成型工装9一侧，主要负责将粘附有钢丝圈的胎体贴合复合件和带束层贴合复合件滚压复合成胎壳。

在定型单元中，定型工装12横向设置并采用尾架7作为支撑结构，该定型工装12下部设有轨道可横向移动，该定型工装12用于胎坯的胎面缠绕、承载及输送。定型工装动力系统13固接在定型工装12的尾端，并为定型工装12提供旋转及横向移动的动力。缠绕系统18设置在区域三内，主要负责为胎壳缠绕胎面并构成胎坯。

卸胎机构19设置在区域四内且安装在地面上，主要负责将胎壳及胎坯传递环14b传递来的胎胚进行拆卸。

一种基于成型装置的轮胎成型方法，包括以下步骤：

1)主机供料系统8向胎体贴合工装2供给胎体胶料，胎体贴合工装2旋转并配合胎体贴合工装滚压机构3将胎体胶料复合成胎体贴合复合件；

2)人工将钢丝圈置于钢丝圈放置单元5上并输送至钢丝圈接取工位，横向传递环6移动并接取钢丝圈，钢丝圈放置单元5复位；胎体贴合工装2携带胎体贴合复合件横向移动至钢丝圈接取工位并扩张以将胎体贴合复合件和钢丝圈粘附在一起，之后胎体贴合工装2复位继续下一个胎体贴合复合件的贴合工序，横向传递环6携带粘附有钢丝圈的胎体贴合复合件移动至成型工装9接取工位，成型工装9横向伸出并接取粘附有钢丝圈的胎体贴合复合件，之后横向传递环6和成型工装9复位，横向传递环6继续下一个钢丝圈和胎体贴合复合件的接取工序；

3)辅机供料系统17向带束层贴合工装15供给带束层胶料，带束层贴合工装15扩张、旋转且横向移动并配合带束层贴合工装滚压机构依次将多种带束层胶料复合成带束层贴合复合件，之后带束层贴合工装15将带束层贴合复合件输送至带束层复合件传递环14a初始工位，带束层复合件传递环14a接取带束层贴合复合件，带束层贴合工装15复位继续下一个带束层贴合复合件的贴合工序，带束层复合件传递环14a携带带束层贴合复合件纵向输送至成型工装9接取工位，成型工装9横向伸出并接取带束层贴合复合件，之后带束层复合件传递环14a和成型工装9复位，带束层复合件传递环14a继续下一个带束层贴合复合件的接取工序；

4)成型工装9旋转并配合成型工装滚压机构11将粘附有钢丝圈的胎体贴合复合件和带束层贴合复合件复合成胎壳，胎壳及胎坯传递环14b纵向移动至成型工装9接取工位，成型工装9将胎壳输送至成型工装9接取工位并由胎壳及胎坯传递环14b接取，之后成型工装9复位，胎壳及胎坯传递环14b携带胎壳纵向输送至定型工装12接取工位；

5)定型工装12横向伸出并接取胎壳，之后定型工装12复位，定型工装12旋转并配合缠绕系统18为胎壳缠绕胎面并构成胎坯，定型工装12将胎坯输送至定型工装12接取工位由胎壳及胎坯传递环14b接取，之后定型工装12复位，胎壳及胎坯传递环14b携带胎坯纵向输送至卸胎机构19接取工位；

6)卸胎机构19横向伸出并接取胎坯且进行胎坯拆卸后复位，胎壳及胎坯传递环14b复位并继续下一个胎壳的接取工序。

本实用新型在工艺流程不发生变化以及产品质量提升的基本诉求下，为适应客户的需求，减小了设备占地面积，提高了设备产能。

综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述的实施例中，本领域的技术人员可以在本实用新型的技术指导思想之内提出其他的实施例，但这些实施例都包括在本实用新型的范围之内。