劉文洋

摘 要：在半自動輪胎胎坯內(nèi)噴涂機的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，對其進(jìn)行技術(shù)改造而設(shè)計的全自動子午線輪胎胎坯內(nèi)壁噴涂機（以下簡稱內(nèi)壁噴涂機），該內(nèi)壁噴涂機可噴涂多種規(guī)格胎坯，并針對在實際使用中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行改進(jìn)。實際使用效果表明，該內(nèi)壁噴涂機噴涂經(jīng)濟成本低、污染小，故障率低，起到節(jié)能增效的作用，市場前景廣闊。

關(guān)鍵詞：噴涂機；胎坯；機械手；取胎裝置；安全防護(hù)

進(jìn)入21世紀(jì)，全球工業(yè)的高速發(fā)展帶動汽車工業(yè)的進(jìn)步，尤其轎車輪胎產(chǎn)量的不斷增長，對子午線輪胎的市場需求大增，輪胎企業(yè)生產(chǎn)商擴大產(chǎn)能，增加子午線輪胎生產(chǎn)線。擴大產(chǎn)能的同時也需要考慮增效和質(zhì)量問題，必須在設(shè)備上技術(shù)革新。子午線輪胎的生產(chǎn)工藝較普通輪胎更為嚴(yán)格，尤其對質(zhì)量要求更高。胎坯硫化定型時為防止與膠囊貼合，需要在胎坯內(nèi)壁噴涂隔離劑。半自動噴涂工藝是采用手噴槍由操作人員手工噴涂，人為因素對質(zhì)量影響較大，且勞動強度高，噴涂時產(chǎn)生的涂料霧化粉塵直接影響操作人員的身體健康。

1 內(nèi)壁噴涂機

隨著汽車工業(yè)的發(fā)展和壯大，對汽車的整體質(zhì)量提出新的更高的要求，尤其是輪胎的質(zhì)量和使用性能，必須對輪胎的生產(chǎn)工藝進(jìn)行革新。輪胎廠曾開發(fā)出半自動輪胎胎坯內(nèi)噴涂機，用于輪胎胎坯內(nèi)壁噴涂隔離劑。結(jié)構(gòu)如圖1所示。噴涂機工作原理為：用取胎裝置Ⅰ取胎，將輪胎胎坯運送至旋轉(zhuǎn)工作臺，按下啟動按鈕，胎坯在其上旋轉(zhuǎn)，操作人員手握手噴槍將隔離劑噴到內(nèi)壁上。噴涂結(jié)束后，取胎裝置Ⅱ?qū)⑻ヅ鬟\送至輸送裝置上并二次定中，再有機械手吊運到臺車上。

全自動子午線輪胎內(nèi)壁噴涂機工藝，是在對原工藝基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的，新生產(chǎn)流程為：胎坯成型后，通過立式輸送機送到自動夾持取胎裝置并定位，再送入噴涂裝置進(jìn)行噴涂，之后二次定中吊運并檢查分流運送到硫化車間。

噴涂機結(jié)構(gòu)及主要部件示意如圖2-4所示。噴涂機有噴涂前準(zhǔn)備階段（輸送裝置）、噴涂定位裝置及噴涂后運送裝置、電氣控制系統(tǒng)、氣動控制系統(tǒng)等部分組成。立式輸送裝置為軌道車運輸，軌道車串聯(lián)等距分布停車；中段定位并噴涂；噴涂后二次定中并檢查。在PLC控制中輸入不同規(guī)格輪胎的數(shù)據(jù)，根據(jù)噴涂的胎坯規(guī)格選擇相應(yīng)數(shù)據(jù)。

噴涂機工作過程如下：

（1）操作人員在PLC控制面板上將相應(yīng)規(guī)格胎坯的參數(shù)挑出來，將成型的胎坯通過運胎車將胎坯運送到規(guī)定位置，通過光電開關(guān)對射將有胎信號傳輸?shù)絇LC，取胎裝置Ⅰ開始執(zhí)行取胎命令，將胎坯運送到噴涂裝置中并定位為噴涂做準(zhǔn)備，如果噴涂裝置中有胎坯或出現(xiàn)設(shè)備故障問題，將數(shù)據(jù)信號傳輸?shù)絇LC，取胎裝置Ⅰ工作停止，待故障排除后繼續(xù)工作。（如圖2）

（2）將胎坯放入噴涂裝置后，啟動噴涂裝置電機，噴槍進(jìn)入胎坯內(nèi)，旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)并開始噴射隔離劑，噴涂結(jié)束后自動復(fù)位，等待下一條胎坯。（如圖3）

（3）噴涂結(jié)束后，取胎裝置Ⅱ開始工作，取下胎坯運送到運輸裝置架上，光電開關(guān)對射識別有胎并啟動電機，將胎坯傳送到二次定中位置，此時機械手下降到設(shè)定好的位置后，支撐架張開并上升取走胎坯。檢查合格后運往硫化車間。（如圖4）

機械手是通過氣缸控制支撐架。支撐架采用四等分距離，穩(wěn)定性佳，降低胎坯的變形量、減少對胎坯的破壞程度。

2 安全保護(hù)系統(tǒng)

安全保護(hù)系統(tǒng)從機械防護(hù)、環(huán)境保護(hù)和電氣控制等方面進(jìn)行設(shè)計。機械防護(hù)方面，除在進(jìn)出胎坯口外均安裝安全防護(hù)網(wǎng)，做到人機分離，將危險區(qū)域隔開，必要位置安裝檢修門。檢修門上安裝插銷和門開關(guān)，并與電氣控制系統(tǒng)聯(lián)鎖，防止檢修門意外打開。電氣控制方面，機械手處于張開狀態(tài)，卸胎位機械手上無胎坯，通過這些位置的檢測開關(guān)由PLC進(jìn)行聯(lián)鎖控制機械手臂的旋轉(zhuǎn)動作，同時，在進(jìn)出口輥道位置安裝拉繩開關(guān)，拉繩開關(guān)、急停開關(guān)和門開關(guān)等安全開關(guān)均采用聯(lián)鎖控制，任何一個開關(guān)動作都可以使設(shè)備緊急停機。環(huán)境保護(hù)方面，增加排風(fēng)除塵系統(tǒng)以減少涂料霧化粉塵影響操作人員的身體健康，并由PLC聯(lián)鎖控制。

3 使用效果

通過對半自動噴涂機的改進(jìn)，實現(xiàn)胎坯全自動噴涂，噴涂厚度和量均勻。經(jīng)濟成本降低，生產(chǎn)效率高、操作簡單，降低了操作人員的勞動強度和減少人員配額。輪胎質(zhì)量檢測表明，內(nèi)壁噴涂機噴涂的輪胎質(zhì)量得到很大提高。

4 結(jié)束語

新設(shè)計的全自動子午線輪胎胎坯內(nèi)壁噴涂機通過生產(chǎn)使用并不斷改進(jìn)后，可以對子午線輪胎胎坯內(nèi)壁噴涂隔離劑。通過生產(chǎn)使用結(jié)果表明，噴涂質(zhì)量得到改善，提高了生產(chǎn)效率，操作人員配比和勞動強度同時減少，降低了經(jīng)濟成本，污染小，具有完善的安全防護(hù)措施。