一种三角胶打印设备的制作方法

本发明涉及轮胎技术领域，尤其是涉及一种三角胶打印设备。

背景技术：

随着现代科技和道路建设质量的日新月异，各类乘用车辆的整体质量性能也发生了质的飞跃。作为乘用车辆最重要的配件之一轮胎而言，其质量要求也越来越严苛。众所周知，轮胎制造行业是一个工艺过程复杂且劳动密集型行业。

目前的钢丝圈三角胶贴合工艺是把钢丝圈扣入卡盘内进行旋转，将预先生产的三角胶环绕一周贴合滚压后用剪刀剪断，再进行接口压合处理即完成一个钢丝圈三角胶组合部件。

但是，上述方式经常出现三角胶厚度不均匀、卷边开裂以及三角胶与钢丝圈脱离的现象。可见，目前钢丝圈三角胶贴合工艺就目前行业现状制作工艺比较落后，生产工艺亟待改进。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种三角胶打印设备，能够提高轮胎三角胶的生产效率以及轮胎安全性。

本发明实施例提供了一种三角胶打印设备，包括：三维打印装置和挤出机，挤出机与三维打印装置连接，挤出机用于挤出橡胶，三维打印装置用于将挤出机挤出的橡胶打印在胎圈钢丝上，形成三角胶条。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，三维打印装置包括打印机头移动模块和打印机头，打印机头用于在预设范围内打印三角胶，打印机头移动模块用于控制移动打印机头。

结合第一方面的第一种可能，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，打印机头包括定位模组和打印喷头，定位模块用于将打印喷头移动到预设范围的待打印位置。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，三维打印装置包括固定在预设位置的打印机头，和用于旋转胎圈钢丝的驱动模组。

结合第一方面的第三种可能，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，预设位置为垂直方向由上至下放置打印机头。

结合第一方面的第三种可能，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，驱动模组包括胎圈钢丝固定架和驱动机构，所示驱动机构用于驱动固定架旋转。

结合第一方面及第一方面的第一种可能、第二种可能、第三种可能、第四中可能或第五中可能，本发明实施例提供了第一方面的第六可能的实施方式，其中，三维打印装置包括多个打印机头，每个打印机头对应一个胎圈钢丝，多个打印机头通过同步连杆连接。

结合第一方面的第六种可能，本发明实施例提供了第一方面的第七可能的实施方式，其中，三维打印装置包括多个三维打印装置，多个三维打印装置连接到一个挤出机的供料机头。

结合第一方面的第七种可能，本发明实施例提供了第一方面的第八可能的实施方式，其中，每个三维打印装置连接到多个挤出机的供料机头。

结合第一方面的第七种可能，本发明实施例提供了第一方面的第九可能的实施方式，其中，多个三维打印装置与控制计算机连接。

本发明实施例提供的三角胶打印设备能够由挤出机为三角胶打印装置提供橡胶，由三维打印装置根据三角胶的形状在胎圈钢丝上通过三维打印的方式打印三角胶，形成三角胶条。通过三维打印技术将橡胶打印到胎圈钢丝上，能够避免目前贴合工艺中三角胶厚度不均匀、卷边开裂以及三角胶与钢丝圈脱离的问题，更加高效的形成三角胶。通过三维打印技术打印的三角胶，厚度均匀且三角胶与胎圈钢丝固定稳定，能够提高三角胶稳定性。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一个三角胶打印成型设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供一个三角胶打印示意图；

图3为本发明实施例提供另一个三角胶打印示意图；

图4为本发明实施例提供的另一个三角胶打印成型设备的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一个三角胶打印成型设备的结构示意图；

图标：1-三维打印装置-、2-挤出机、3-打印机头移动模块、4-打印机头、5-胎圈钢丝固定架、6-驱动机构、7-供料管道、8-控制计算机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

目前的钢丝圈三角胶贴合工艺是把钢丝圈扣入卡盘内进行旋转，将预先生产的三角胶环绕一周贴合滚压后用剪刀剪断，再进行接口压合处理即完成一个钢丝圈三角胶组合部件。但是，上述方式经常出现三角胶厚度不均匀、卷边开裂以及三角胶与钢丝圈脱离的现象。

基于此，本发明实施例提供的一种三角胶打印设备，可以通过三维打印装置将橡胶打印到钢丝胎圈上，由于三维打印技术能够精准的在空间中打印物体，因此通过三维打印技术打印出的三角胶不会出现贴合工艺中出现三角胶厚度不均匀、卷边开裂以及三角胶与钢丝圈脱离的情况，提高三角胶质量。

为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例所公开的三角胶打印设备进行详细介绍。

图1为本发明实施例提供的一种三角胶打印成型设备的结构示意图，包括：三维打印装置1和挤出机2，挤出机2与三维打印装置1连接，挤出机2用于挤出橡胶，三维打印装置1用于将挤出机2挤出的橡胶打印在胎圈钢丝上，形成三角胶条。

挤出机2用于挤出加热后的粘流态橡胶，三维打印装置1用于将粘流态橡胶打印到胎圈钢丝上，形成三角胶条。挤出机2中存储有用于打印到胎圈钢丝的橡胶，挤出机2通过加热装置将固态橡胶粘流态，并将粘流态的橡胶输送给三维打印装置1。三维打印装置1按照预定的三角胶形状将粘流态橡胶打印到胎圈钢丝上，形成三角胶条。

三维印刷即快速成形的一种技术，它是一种以数字模型文件为基础，运用粉末状塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。胎圈钢丝以及以其为基础形成的三角胶条的形状是可知的，根据当前处理的胎圈钢丝及其形成的三角胶条的形状可进行建模，建模得到的三角胶条模型用于进行三维打印。三维打印设备根据该三角胶条模型将挤出机2挤出的橡胶打印到胎圈钢丝上，形成三角胶条。三维打印设备包括打印机头4，根据三角胶条模型控制打印机头4在打印空间中的位置，完成轮胎三角胶条的三维打印。其中，打印空间为三维打印装置1为待打印物体提供的一个腔体空间，打印机头4在打印空间中移动并打印橡胶，得到三角胶条。此时，首先将胎圈钢丝放入到打印空间中，以便打印机头4以胎圈钢丝为基础进行三维打印。

本发明实施例提供的三角胶打印设备能够由挤出机2为三角胶打印装置提供橡胶，由三维打印装置1根据三角胶的形状在胎圈钢丝上通过三维打印的方式打印三角胶，形成三角胶条。通过三维打印技术将橡胶打印到胎圈钢丝上，能够避免目前贴合工艺中三角胶厚度不均匀、卷边开裂以及三角胶与钢丝圈脱离的问题，更加高效的形成三角胶。通过三维打印技术打印的三角胶，厚度均匀且三角胶与胎圈钢丝固定稳定，能够提高三角胶稳定性。进一步的，可以根据不同胎圈钢丝的尺寸以及不同的三角胶形状或成分组成形成不同的三角胶模条模型，提高易用性。

在实施过程中发现，三维打印装置1的打印空间有限，存在打印空间小于轮胎三角胶占用空间的情况。

在一种实现方式中，胎圈钢丝被运输到操作台后，需要固定后进行三维打印。此时，胎圈钢丝位置不变，若三维打印装置1的打印空间小于三角胶条体积，则需要将三角胶条的打印进行分割。根据三维打印装置1的打印空间与三角胶条的体积的大小，对打印进行分割，得到多个打印区域。打印机头4分别完成每个打印区域的打印后，得到整体的三角胶条。如图2所示，在三角胶条的三维打印分割为四个部分，分别为打印区域一2-1、打印区域二2-2、打印区域三2-3和打印区域四2-4。在胎圈钢丝固定的情况下，三维打印装置1依次在上述四个打印区域中进行打印后，得到完整的三角胶条。

此时，三维打印装置1包括打印机头4移动模块3和打印机头4，打印机头4用于在预设范围内打印三角胶，打印机头4移动模块3用于控制移动打印机头4。

其中，预设范围可以为划分出的打印区域，也是打印机头4本身可以移动的最大打印范围。打印机头4移动模块3用于控制打印机头4在不同打印区域（即预设范围）之间移动。在图2所示实例中，当打印机头4在打印区域一中完成打印时，打印机头4移动模块3将打印机头4移动到打印区域二中。以此类推，在完成一个打印区域的打印后，打印机头4移动模块3将打印机头4移动到下一个待打印区域进行打印。当完成整体打印后，打印机头4移动模块3将打印机头4移动到初始位置。

可选的，打印机头4包括定位模组和打印喷头，定位模块用于将打印喷头移动到预设范围的待打印位置。

在每个预设范围内，打印机头4通过定位模组进行打印的精确定位，当到达待打印位置后打印喷头进行喷胶打印。可以根据三角胶条模型确定每个预设范围内的打印机头4的待打印位置，进而在每个预设范围内控制打印喷头进行喷胶打印。

本发明实施例提供的三角胶打印设备，能够将通过调整打印机头4的打印区域，进而使得打印机头4能够打印体积相对较大的三角胶条，使得三维打印装置1能够适用更多的轮胎打印，提高设备使用效率。

在另一种实现方式中，三维打印装置1不可移动，若三角胶条的体积大于三维打印装置1的打印空间，则可以转动胎圈钢丝，使三维打印装置1在固定的区域内打印。可选的，三维打印装置1包括固定在预设位置的打印机头4，和用于旋转胎圈钢丝的驱动模组。

其中，驱动模组包括胎圈钢丝固定架5和驱动机构6，所示驱动机构6用于驱动固定架旋转。可选的，胎圈钢丝固定架5可以为以固定点为圆心的可旋转圆形固定架，胎圈钢丝固定在圆形固定架上。驱动机构6可以与电脑连接后由电脑根据打印进度控制旋转，也可以由用户手动旋转。

预设位置为垂直方向由上至下放置打印机头4。由上至下的打印方式有利于粘流态橡胶在重力加持下更加顺畅的打印到胎圈钢丝上。

示例性的，如图3所示，将胎圈钢丝固定在胎圈钢丝固定架5后，由三维打印装置1打印第一个打印区域3-1。然后，驱动机构6控制胎圈钢丝固定架5转动，然后由三维打印装置1打印第二个打印区域3-2。以此类推，依次打印第三个打印区域3-3和第四个打印区域3-4，进而完成三角胶条的整体打印。

本发明实施例提供的三角胶打印设备，能够在三维打印装置1固定的情况下，通过转动胎圈钢丝实现三角胶的整体打印。

可选的，如图4所示，三角胶打印设备可以包括多个三维打印装置1，多个三维打印装置1连接到一个挤出机2的供料机头。

在实施过程中发现在进行量产时，若为每个三维打印装置1均配备一个挤出机2，则成本较高。为了降低成本且保证生产效率，本实施例中将多个三维打印装置1连接到同一个挤出机2的供料机头，进而挤出机2能够同时为多个三维打印机提供打印材料。

多个三维打印装置1可以通过供料管道7挤出机2连接。可选的，多个三维打印装置1可以同步打印相同的内容，如相同规格的胎圈钢丝，可同时安装到多个胎圈钢丝固定架5上，由计算机（或人工）控制该多个圈钢丝固定架的旋转，实现并行打印，此时多个胎圈钢丝的打印进度一致。可选的，也可以分别打印不同的内容，此时可以分别在不同的规格的胎圈钢丝上打印三角胶条。

进一步的，每个三维打印装置1连接到多个挤出机2的供料机头。

在打印三角胶时，若三角胶由多种素材组成，如多种材质的橡胶形成不同的层，最终形成三角胶条，则可以将三维打印装置1连接到至少两个挤出机2的供料机头，使得三维打印装置1能够更加多元的打印不同材料的三角胶条，提高易用性。

进一步的，如图5所示，多个三维打印装置1与控制计算机7连接。

控制计算机8用于编辑和读取三角胶模型，根据三角胶模型控制三维打印装置1在胎圈钢丝上打印三角胶条。

本发明实施例能够根据不同规格轮胎对三角胶尺寸和形状的设计需要，先通过计算机辅助设计或计算机动画建模软件建模，再将建成的三维模型“分区”成逐层或堆积的截面。把胎圈钢丝置于单组或多组旋转式移动卡盘上，运行设计的三角胶模型程序控制三维打印机进行逐层或堆积的打印，完成钢丝圈与三角胶的结合。

在生产过程中，将胎圈钢丝装入到胎圈钢丝固定架，启动挤出机开启供料，同时通过控制计算机打开打印程序，控制打印机头进行三维打印。

通过三维打印技术生产的钢丝圈三角胶组件彻底克服了目前方式的质量隐患，确保了部件的尺寸、形状、质量的一致性。同时，三维打印技术可以制造出目前生产技术无法制造出的形状，既确保了橡胶的新鲜度，又避免了钢丝圈三角胶组件厚度、宽度、接口、重量的波动和卷边现象。再次，与目前技术相比三维打印技术通过简化生产和工艺流程从而降低了制造成本；大幅减少了材料浪费。快速有效又廉价地生产出单个或多个钢丝圈三角胶组件。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。