压合装置的制作方法

本发明涉及轮胎技术领域，具体而言，涉及一种压合装置。

背景技术：

用于工程车辆的轮胎简称工程胎，一般将规格为49英寸以上的工程胎称为巨胎。巨胎制备过程中需将胎体筒(由胎体帘布等胶料卷绕而成的直筒装胶部件)和胎圈组合在一起并贴合其他类型胶料形成轮胎胎胚，该过程在反包鼓上进行，称为反包成型。反包成型过程为保证胎圈、各类胶料间结合紧密，需要采用滚压装置对胎侧、胎面等部位进行压合。

现有巨胎反包滚压装置一般在常规工程胎压辊的基础上进行放大设计，包含一对胎侧滚压轮和一对胎面滚压轮，由电机丝杆结构驱动进行分合运动和角度摆转，按照预先设定的工艺动作顺序，实现对胎胚上胎侧、胎面部位各种胶料的滚压、压实。

然而，现有巨胎反包滚压装置中胎面压辊和侧压辊连在一起，两种压辊无法同时工作，影响反包成型的效率提升，且巨胎反包滚压装置受结构限制，只有一对胎面压辊，为保证压实胎胚，压辊工作时候，胎胚每旋转一周，只能移动不超过压辊宽度的距离，由于巨胎胎胚的规格大，其转速难以大幅提高，导致反包成型的滚压速度慢、时间长，影响轮胎生产效率。

技术实现要素：

本发明的主要目的在于提供一种压合装置，以解决现有技术中的压合装置压合轮胎效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种压合装置，用于对轮胎的胎胚进行压合，压合装置包括：安装架；第一压合组件，第一压合组件可移动地设置在安装架上，以用于对胎胚的侧面进行压合；第二压合组件，第二压合组件可移动地设置在安装架上，以用于对胎胚的正面进行压合；其中，第一压合组件和第二压合组件同步运动以同时对胎胚进行压合。

进一步地，第一压合组件包括：第一压辊14和第二压辊16，第一压辊14和第二压辊16均相对胎胚可移动地设置，以分别对胎胚的两个侧面进行压合。

进一步地，第一压合组件还包括第一驱动部，第一驱动部包括：第一驱动气缸，第一驱动气缸设置在安装架上；第一连杆组件，第一连杆组件与第一驱动气缸连接，第一连杆组件分别与第一压辊14和第二压辊16连接；其中，第一驱动气缸通过第一连杆组件驱动第一压辊14和第二压辊16同时靠近或远离胎胚。

进一步地，第一压合组件还包括：第二驱动部，第二驱动部包括：第一驱动电机，第一驱动电机设置在安装架上；第一传动丝杠组件，第一传动丝杠组件与第一驱动电机连接，第一传动丝杠组件分别与第一压辊14和第二压辊16驱动连接，以在第一驱动电机的带动下，同时驱动第一压辊14和第二压辊16相互靠近或远离地移动。

进一步地，第二压合组件包括：第三压辊和第四压辊，第三压辊和第四压辊均相对胎胚可移动地设置，以分别对胎胚的正面进行压合。

进一步地，第三压辊和第四压辊分别与安装架铰接连接，第二压合组件还包括第三驱动部，第三驱动部包括：第三驱动气缸组件，第三驱动气缸组件与第三压辊和第四压辊均驱动连接，以驱动第三压辊和第四压辊同时靠近或远离胎胚。

进一步地，第二压合组件还包括：第四驱动部，第四驱动部包括：第二驱动电机，第二驱动电机设置在安装架上；第二传动丝杠组件，第二传动丝杠组件与第二驱动电机连接，第二传动丝杠组件与第三压辊和第四压辊均驱动连接，以在第二驱动电机的带动下，驱动第三压辊和第四压辊同时相互靠近或远离地移动。

进一步地，压合装置还包括：第三压合组件，第三压合组件可移动地设置在安装架上；其中，第三压合组件与第二压合组件间隔地设置，以用于对同一个胎胚的正面上的不同位置进行压合或分别对不同的胎胚的正面进行压合。

进一步地，第三压合组件包括：第五压辊和第六压辊，第五压辊和第六压辊均相对胎胚可移动地设置，以分别对胎胚的正面进行压合。

进一步地，压合装置还包括：导轨组件，安装架可移动地设置在导轨组件上，以沿导轨组件的导向方向移动；其中，第一压合组件可移动地设置在安装架的顶部，第二压合组件和第三压合组件均与安装架的一侧铰接连接。

应用本发明的技术方案的压合装置主要用于对轮胎成型前的胎胚进行压合，该压合装置包括第一压合组件和第二压合组件，第一压合组件用于对胎胚的两个侧面位置b和c区域压合，第二压合组件用于对胎胚的正面a处进行压合，第一压合组件和第二压合组件同时运动对胎胚进行压合，提高了压合轮胎的效率，节约了时间。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本发明的压合装置的实施例的结构示意图；

图2示出了本发明的压合装置的第一压合组件实施例的部分结构示意图；

图3示出了本发明的压合装置的第一传动丝杠组件实施例的俯视图；

图4示出了本发明的压合装置的在工作位置和非工作位置的示意图；

图5示出了本发明的压合装置的第一压合组件工作过程实施例的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、第一压合组件；11、第一连杆组件；12、第一传动丝杠组件；121、第一传动部；122、第二传动部；13、第一移动平台；14、第一压辊；15、第一驱动电机；16、第二压辊；20、第二压合组件；21、第三驱动气缸组件；22、第二传动丝杠组件；30、第三压合组件；40、安装架；50、导轨组件。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种压合装置，用于对轮胎的胎胚进行压合，请参考图1至图5，压合装置包括：安装架40；第一压合组件10，第一压合组件10可移动地设置在安装架40上，以用于对胎胚的侧面进行压合；第二压合组件20，第二压合组件20可移动地设置在安装架40上，以用于对胎胚的正面进行压合；其中，第一压合组件10和第二压合组件20同步运动以同时对胎胚进行压合。

本发明提供的压合装置主要用于对轮胎成型前的胎胚进行压合，该压合装置包括第一压合组件10和第二压合组件20，第一压合组件10用于对胎胚的两个侧面位置b和c区域压合，第二压合组件20用于对胎胚的正面a处进行压合，第一压合组件10和第二压合组件20同时运动对胎胚进行压合，提高了压合轮胎的效率，节约了时间。

第一压合组件10包括：第一压辊14和第二压辊16，第一压辊14和第二压辊16均相对胎胚可移动地设置，以分别对胎胚的两个侧面进行压合。第一压合组件10还包括第一驱动部，第一驱动部包括：第一驱动气缸，第一驱动气缸设置在安装架40上；第一连杆组件11，第一连杆组件11与第一驱动气缸连接，第一连杆组件11分别与第一压辊14和第二压辊16连接；其中，第一驱动气缸通过第一连杆组件11驱动第一压辊14和第二压辊16同时靠近或远离胎胚。第一压合组件10还包括：第二驱动部，第二驱动部包括：第一驱动电机15，第一驱动电机15设置在安装架40上；第一传动丝杠组件12，第一传动丝杠组件12与第一驱动电机15连接，第一传动丝杠组件12分别与第一压辊14和第二压辊16驱动连接，以在第一驱动电机15的带动下，同时驱动第一压辊14和第二压辊16相互靠近或远离地移动。

第一压合组件10包括两个相对设置的第一压辊14和第二压辊16，第一驱动气缸同时驱动第一压辊14和第二压辊16移动，连杆组件包括摆杆、摆杆驱动杆、侧滚轮支架和摆动轴，摆杆驱动杆通过摆动轴与侧滚轮支架铰接，摆杆可转动地设置在摆动驱动杆的一端，摆杆还与第一压辊14和第二压辊16连接，第一驱动气缸驱动摆杆驱动杆相对侧滚轮支架移动，以带动摆杆和第一压辊14移动，从而驱动第一压辊14压紧胎胚的侧面。

优选地，第一传动丝杠组件12包括第一传动部121和第二传动部122，第一传动部121和第二传动部122上的传动丝旋转的方向相反，第一驱动电机15驱动第一传动丝杠组件转动，第一压辊14和第二压辊16在第一传动部121和第二传动部122的带动下相对靠近或远离的移动。

优选地，第一传动丝杠组件12的两侧设有导杆和滑块，第一压辊14和第二压辊16在滑块的带动下沿导杆的导向方向移动。

第二压合组件20包括：第三压辊和第四压辊，第三压辊和第四压辊均相对胎胚可移动地设置，以分别对胎胚的正面进行压合。第三压辊和第四压辊分别与安装架40铰接连接，第二压合组件20还包括第三驱动部，第三驱动部包括：第三驱动气缸组件21，第三驱动气缸组件21与第三压辊和第四压辊均驱动连接，以驱动第三压辊和第四压辊同时靠近或远离胎胚。第二压合组件20还包括：第四驱动部，第四驱动部包括：第二驱动电机，第二驱动电机设置在安装架40上；第二传动丝杠组件22，第二传动丝杠组件22与第二驱动电机连接，第二传动丝杠组件22与第三压辊和第四压辊均驱动连接，以在第二驱动电机的带动下，驱动第三压辊和第四压辊同时相互靠近或远离地移动。

本实施例中的第二压合组件20包括第三压辊和第四压辊，第三压辊和第四压辊相对设置，第三压辊和第四压辊均可转动地设置在安装架的一侧，第三驱动气缸组件21包括两个第三驱动气缸，以分别驱动第三压辊和第四压辊转动以靠近胎胚进行压合。

第二压合组件20包括两个转动杆，两个转动杆分别与第三压辊和第四压辊连接，以带动第三压辊和第四压辊转动。

优选地，第二传动丝杠组件22参考第一传动丝杠组件12，也具有两个传动部，即第一传动部121和第二传动部122，以能够带动第三压辊和第四压辊分别相向而行或相对而行。

优选地，第一传动丝杠组件12和第二传动丝杠组件22均采用左右旋传动丝杆。

压合装置还包括：第三压合组件30，第三压合组件30可移动地设置在安装架40上；其中，第三压合组件30与第二压合组件20间隔地设置，以用于对同一个胎胚的正面上的不同位置进行压合或分别对不同的胎胚的正面进行压合。第三压合组件30包括：第五压辊和第六压辊，第五压辊和第六压辊均相对胎胚可移动地设置，以分别对胎胚的正面进行压合。

本实施例中的压合装置还包括第三压合组件30，第三压合组件与第二压合组件原理类似，不同之处在于第三压合组件也包括两个转动杆，但是第三压合组件的转动杆长度相对第二压合组件的转动杆长度较短，第三压合组件也包括一个驱动气缸，该驱动气缸驱动第三压合组件压合胎胚的部位与第二压合组件的部位不同，第三压合组件和第二压合组件同时运动，加快了压合的效率，此外，第三压合组件和第二压合组件还可以分别用于对两个不同宽度的胎胚进行压合，故，本申请的压合装置还可以对不同宽度的胎胚进行压合，应用范围更广。

压合装置还包括：导轨组件50，安装架40可移动地设置在导轨组件50上，以沿导轨组件50的导向方向移动；其中，第一压合组件10可移动地设置在安装架40的顶部，第二压合组件20和第三压合组件30均与安装架40的一侧铰接连接。

本实施例中压合装置还包括控制机构，当胎胚安装到位后，控制机构控制安装架沿导轨组件从非工作位置移动至工作位置，然后第一移动平台13带动第一压合组件靠近胎胚移动，然后第一驱动电机驱动第一压合组件移动到开始工作位置，然后驱动气缸驱动第一压辊14和第二压辊16压紧胎胚，同时第一驱动电机驱动第一压辊14和第二压辊16移动以对胎胚的不同位置进行压合。与此同时，第二压合组件和第三压合组件在安装架40的带动下也对胎胚的正面进行压合工作。

如图5中所示，a为胎胚的正面，b和c为胎胚的侧面，第二压合组件和第三压合组件沿胎胚的周向方向上间隔地设置，以对胎胚的正面a区域进行压合，第一压合组件用于对胎胚的两个侧面进行压合，其中，第一压辊压合b区域，第二压辊压合c区域。

从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：

本发明提供的压合装置主要用于对轮胎成型前的胎胚进行压合，该压合装置包括第一压合组件10和第二压合组件20，第一压合组件10用于对胎胚的两个侧面位置b和c区域压合，第二压合组件20用于对胎胚的正面a处进行压合，第一压合组件10和第二压合组件20同时运动对胎胚进行压合，提高了压合轮胎的效率，节约了时间。

本发明提供的压合装置主要用于对轮胎成型前的胎胚进行压合，该压合装置包括第一压合组件和第二压合组件，第一压合组件用于对胎胚的两个侧面位置b和c区域压合，第二压合组件用于对胎胚的正面a处进行压合，第一压合组件和第二压合组件同时运动对胎胚进行压合，提高了压合轮胎的胎胚的效率，节约了时间。

首先对本申请中的一些词语进行定义：轮胎的胎胚中轴线为过轮胎的胎胚的胎胚的圆心的方向，轮胎的胎胚轴向为平行于轮胎回转体中轴线的方向，轮胎的胎胚径向为垂直于轮胎回转体中轴线的方向。

第一压辊14和第二压辊16为侧压辊辊轮，侧压辊辊轮安装在摆杆上，摆杆通过铰接方式安装在侧滚轮支架前端，摆转驱动杆前端与摆杆较接、后部连接有摆动轴，摆动轴通过铰接方式在侧滚轮支架后端；摆转驱动杆可以伸缩，通过摆杆驱动侧压辊辊轮在0至90°范围摆动运动，从而满足侧胎侧辊压对角度的要求。

第一传动丝杠组件12为左右旋传动丝杆，具有左旋螺纹和右旋螺纹的传动杆件，通常是一体加工的(当长度较长时，也可以是两段丝杆通过连接件结合为一体；左右旋传动丝杆两侧由带有轴承的支座支撑，其中一侧过联轴器和侧辊分合驱动相连；丝母有两件，对称安装在左右旋传动丝杆上，并分别和侧滚轮支架相连。

导杆及支座均固定在第一移动平台上，滑块有多件，安装在在导杆上并可滑动，其上与侧压辊单元相连，起滑动支撑作用。侧辊分合驱动通常采用伺服电机，通过左右旋传动丝杆、丝母可以驱动两左右对称的侧压辊单元在平行于轮胎轴向分合运动，并精确控制两者相对位置，以满足胎侧辊压对轮胎轴向(轮胎宽度方向)尺寸精度的要求。

侧压辊径向驱动组件结构与上述侧压辊分合驱动组件结构近似，不同的是侧压辊径向丝杆丝母为具有单旋向螺纹的传动组件(包含丝杆、丝母结构，并与第一移动平台相连)；侧压辊径向驱动组件通过支座固定在安装架上。侧压辊径向驱动通常采用伺服电机，通过径向丝杆丝母可以驱动整个第一移动平台在径向水平运动，并精确控制位置，以满足胎侧辊压对径向尺寸精度的要求。

第二压合组件为胎面外压辊单元，第三压辊和第四压辊均采用胎面辊轮，胎面辊轮安装在外辊轮转动杆上，转动杆通过铰接方式安装在气缸支座上部，第三驱动气缸组件为摆转气缸，其前端通过销轴与外辊轮转动杆较接，摆转气缸以铰接方式安装在气缸支座下部。

第三压合组件为胎面内压辊单元，与第二压合组件原理类似，胎面内压辊驱动组件的结构和连接方式和侧压辊分合驱动近似，其中的内分合丝杆丝母同样为具有左旋螺纹和右旋螺纹的传动组件(包含丝杆、丝母)，并分别同两胎面内压辊单元相连。通过内压辊驱动电机可驱动两镜像对称的胎面内压辊单元沿轮胎轴向在一定范围内分合运动，并精确控制两者相对位置，以满足胎面辊压对轮胎轴向(轮胎宽度方向)尺寸精度的要求。

胎面内压辊驱动组件的结构和连接方式和胎面内压辊驱动组件近似，区别在于其尺寸更大，同胎面外压辊单元相连。由于胎面外压辊单元和胎面内压辊单元具有相对独立的驱动组件且互不干涉，所以可同时对胎面进行滚压作业。

第一移动平台上部安装有上导杆，多个上滑块可在上导杆滑动，侧压辊滑架由多个前滑块支承；安装架前部安装有前导杆，多个前滑块可在前导杆上滑动，胎面外压辊单元、胎面内压辊单元均由至少2个前滑块支承。

安装架通过连接块与底座假体滑动相连，安装架后端通过架体驱动固定在底座架体上。架体驱动可以是带固定座的气缸、液压缸或由伺服驱动的直线运动装置。

底座架体上部安装有导杆，滑块可沿导杆滑动，安装架40由多个滑块支承。

整机工艺动作及原理：

本发明的压合装置通过上述组件，在上位机程序的控制下，可实现轮胎的胎胚成型中对胎胚两侧区域(以下简称胎侧)胶料的滚压和胎胚中间区域(以下简称胎面)的滚压，满足轮胎轮胎成型工艺的需求。

胎面滚压要求在轮胎的胎胚旋转成型过程中，辊轮近似垂直地对轮胎胎胚胎面胶料施加压力，辊轮沿轮胎的胎胚断面轮廓曲线从中间向两侧或从两侧向中间滚压，使得贴合在中间区域的胶料压实。胎面滚压的实现原理与具体方法如下：

对胎面滚压开始工作前，整个装置处于非工作位置。

开始工作时，由上位机程序给以控制信号，使移动电机工作，带动整个安装架沿径向水平运动，至程序预先设置的工作位置停止。

然后，根据轮胎成型工艺需要，上位机为控制机构，由上位机程序给以控制信号，两组胎面压辊(胎面外压辊单元和胎面内压辊单元)分别按照需要的工艺顺序(可以同时动作、也可以分别独立动作)，由靠近轮胎胎胚表面并施加压力，并分别在驱动作用下沿轴向分合运动，实现对胎面滚压。

胎侧滚压要求在轮胎胎胚旋转成型过程中，辊轮近似垂直地对轮胎胎胚两侧区域施加压力，辊轮沿轮胎断面轮廓曲线从中间向两侧或从两侧向中间滚压，使胎侧的各层胶料压实。胎侧滚压的实现原理与具体方法如下：

如图5所示，轮胎胎胚的断面轮廓可以看成多个点拟合的曲线，对于确定的点，第一压合组件为侧压辊装置，因此，对应某规格的轮胎生产，通过设备调试和计算，可以确定对应的一系列点的位移数据并预先贮存在上位机中。实际生产时，上位机输出对应的位置信号给侧压辊径向驱动，侧压辊径向驱动转动并通过侧压辊径向驱动组件带动侧两组侧压辊单元沿径向运动；径向运动的同时，上位机输出对应的位置信号给侧辊分合驱动，侧辊分合驱动转动并通过侧压辊分合驱动组件带动两组侧压辊单元沿轴向分合运动。径向、轴向的同步运动，使得两组侧压辊单元的运动轨迹与轮胎胎胚的断面轮廓曲线相对应，在摆转驱动杆的作用下，侧压辊辊轮能近似垂直地将压力施加在胎胚表面并沿轮胎断面轮廓曲线运动，最终满足轮胎成型时的胎侧成型工艺需求。

相比现有的巨胎反包滚压装置，本发明装置有两对胎面压辊，且两对胎面压辊可相对独立，可同时工作，减少了胎面滚压成型需要时间，提高效率。

本发明的压合装置有胎面压辊和侧压辊分离，两类压辊相对独立，可同时工作，从而减少轮胎胎胚成型需要时间，进一步提高了生产效率。

本发明的压合装置取消了涡轮蜗杆传动结构，通过胎轴向驱动和径向驱动实现对辊轮运动轨迹的控制，简化了结构，便于安装和调试。

本发明的压合装置方案中驱动可是变频电机、伺服电机，也可以是带位移控制器的液压缸、气缸；

本发明的压合装置驱动连接除联轴器直接连外，可以通过链轮链条，带轮同步带结构进行转换。

本发明的压合装置移动装置的导轨滑块结构可以替换为导杆导向套结构；

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是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，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。