陳賡，劉嘉恒

(桂林橡膠機(jī)械有限公司，廣西 桂林 541002)

傳統(tǒng)成型機(jī)膠料層翻轉(zhuǎn)采用的操作方式為：正方向膠料層在輸送模板上被輸送帶輸送至貼合鼓上方的擺架處，然后由人工將其翻轉(zhuǎn)至下一層的模板并向反方向輸送以達(dá)成將正方向膠料層翻轉(zhuǎn)為反方向膠料層的效果。這樣的操作方式存在的弊端為：

（1）首先需要人工在將正方向膠料層翻轉(zhuǎn)至另一模板，所以輸送的擺架需在人工操作能觸及的位置，擺架的布局只能設(shè)在鼓的上方不遠(yuǎn)處。

（2）隨著成型工藝的不斷進(jìn)步和膠料種類和層數(shù)的增加，傳統(tǒng)方案不利于整機(jī)的布局，占用的場(chǎng)地大，且成本也高。

膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置在膠料筒成型機(jī)中負(fù)責(zé)膠料筒的膠料傳輸，隨工業(yè)發(fā)展，各設(shè)備用戶越來越提倡設(shè)備自動(dòng)化、智能化以及可適應(yīng)多規(guī)格的設(shè)備，現(xiàn)將新型的膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)控制方面進(jìn)行詳細(xì)介紹如下。

1 技術(shù)背景

傳統(tǒng)的斜交胎簾布筒成型是采用可調(diào)位置的三輥筒成型方法，該方法上料需工人手工抬，對(duì)中靠人工對(duì)中，卸簾布筒需塞墊布與設(shè)備隔離，人工拖拽才能拉出來。基本上只解決了部分膠料采用供料架上料的問題。

簾布筒貼合機(jī)用于OTR輪胎的簾布貼合。此設(shè)備可以貼合內(nèi)襯層，鼓擠壓和簾布擠壓。 此設(shè)備要求所有部件全自動(dòng)控制。所有部件根據(jù)配方控制。所有輪胎規(guī)格的簾布貼合均可根據(jù)配方要求進(jìn)行擴(kuò)展或收縮，而不需要額外的設(shè)定。

1.1 膠料的傳遞和上料

拼接臺(tái)：此裝置用于手動(dòng)從斜裁處拉出簾布，然后在臺(tái)上手動(dòng)拼接。拼接完后把膠料從拼接臺(tái)傳遞到輸送裝置。開關(guān)控制輸送裝置驅(qū)動(dòng)，拼接壓力滾筒自動(dòng)上下移動(dòng)。

膠料的尺寸測(cè)量和裁斷：此裝置用于傳遞膠料和測(cè)量開始長(zhǎng)度。停止輸送，裁斷膠料。裁刀根據(jù)配方裁斷。裁刀按照設(shè)置角度裁斷。設(shè)備可以根據(jù)不同的膠料尺寸進(jìn)行調(diào)整。

膠料正反轉(zhuǎn)輸送裝置：此裝置的用途是改變膠料角度反轉(zhuǎn)。上下輸送裝置適用于膠料反轉(zhuǎn)。

膠料供料架和上料：供料架包括上下供料架，配有對(duì)中裝置。供料架可向前移動(dòng)，也可上下移動(dòng)。利用磁鐵手動(dòng)貼合，鼓旋轉(zhuǎn)一圈，停在設(shè)定位置。膠料反轉(zhuǎn)和鼓索引后，貼下一層膠料。

1.2 膠料的規(guī)格參數(shù)和要求

膠料分兩種，膠料厚度均為1.14～1.32 mm，膠料寬度均為800～2 500 mm。一種向左傾斜45°角，另外一種向右傾斜45°角，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)翻轉(zhuǎn)角度，上鼓之后呈對(duì)稱狀態(tài)。

1.3 高低落差試驗(yàn)

膠料正反轉(zhuǎn)裝置分上下兩層輸送架，也就意味著膠料需要從上一層輸送架輸送到下一層，上下兩層采用分離式設(shè)計(jì)，即存在一個(gè)高度上的落差，落差的影響至關(guān)重要。

當(dāng)膠料離開上一層輸送架未抵達(dá)下一層輸送架的時(shí)候，膠料前端有一段會(huì)滯空，當(dāng)高度落差較大，前端的滯空段在動(dòng)態(tài)輸送的情況下，有晃動(dòng)的現(xiàn)象，其不可控的結(jié)果會(huì)給我們的膠料正常輸送造成不必要的麻煩；當(dāng)高度落差較小時(shí)，膠料來不及反向輸送，后面的膠料便持續(xù)往前輸送，造成膠料的黏結(jié)堆擠。更惡劣的情況下，膠料會(huì)造成毀損報(bào)廢。

高度落差的設(shè)計(jì)對(duì)膠料的正常輸送影響很重要，我們采取做試驗(yàn)的方式來有效驗(yàn)證落差高度的選取對(duì)膠料輸送的影響結(jié)果。選取和客戶生產(chǎn)所用的膠料厚度、寬度、黏度、延展性、簾布密度相近的膠料，設(shè)置多組高度不同的落差，在不同的輸送速度下，讓膠料依次通過這幾組不同高度的落差，觀察膠料反向輸送的情況，記錄效果最佳的輸送速度和落差高度。經(jīng)過設(shè)計(jì)驗(yàn)證，不存在與其他部件干涉的情況即可作為正式的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)［1］。

1.4 速度匹配試驗(yàn)

欲要膠料從上一層輸送架順利抵達(dá)下一層輸送架，再反向輸送一定距離，其中還有一個(gè)重要的影響因素，即輸送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，輸送帶的轉(zhuǎn)動(dòng)速度決定了膠料的輸送速度［2～3］，上下兩層輸送架的膠料輸送速度又決定了反向輸送的精度。上下兩層輸送架的速度匹配不一樣，膠料的拉伸程度也不一樣，我們需要把膠料的拉伸率控制在膠料特性的允許范圍內(nèi)。為此我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)敏感性實(shí)驗(yàn)，測(cè)試不同的速度因素變化幅度對(duì)拉伸率指標(biāo)的敏感程度，用拉伸率的變化和速度變化的比值作為敏感性系數(shù)，設(shè)置一個(gè)臨界點(diǎn)，敏感性系數(shù)在臨界點(diǎn)以內(nèi)的即為合理，最后確定敏感程度合格又能配合整個(gè)設(shè)備運(yùn)行效率的輸送速度作為設(shè)計(jì)值。

“所有這些問題——尤其是導(dǎo)彈防御問題，是可以解決的，但重要的是他(俄羅斯新當(dāng)選總統(tǒng)普京)應(yīng)該給我空間?！眾W巴馬表示。

1.5 難點(diǎn)攻關(guān)

上層膠料輸送到下層輸送架后，要求膠料中心軸線在上下兩層輸送架的位置的偏位在允許范圍內(nèi)，這就要求上下兩層輸送架的輸送帶的運(yùn)轉(zhuǎn)對(duì)中性要好，這是一個(gè)難點(diǎn)。我們?cè)O(shè)計(jì)了一套對(duì)中裝置，放棄了原有的滑動(dòng)摩擦對(duì)中設(shè)計(jì)，采用了效果更佳的滾動(dòng)摩擦對(duì)中設(shè)計(jì)，攻克了這一難關(guān)。

2 膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置機(jī)構(gòu)概況

在簾布筒成型過程中各個(gè)工序都是一環(huán)扣一環(huán)，缺一不可，膠料傳輸是胎體筒成型的一個(gè)關(guān)鍵工序，此膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置使得生產(chǎn)出來的胎體筒符合技術(shù)要求和客戶對(duì)稱上料的要求。

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，介紹了一種替代人工且適應(yīng)性廣的膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置。能夠解決上述問題的膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置，其技術(shù)方案包括將膠料向前輸送的上輸送模板和將下落的膠料向后輸送的下輸送模板，所述上輸送模板前端設(shè)有將膠料向下輸送模板傳遞的擺架，所述擺架的上端鉸裝于上輸送模板前端，擺架的下端向前下方斜伸向下輸送模板。上述結(jié)構(gòu)中，上輸送模板將膠料向前輸送至已調(diào)節(jié)好角度的擺架處，然后經(jīng)擺架直接落在下輸送模板上，在下輸送模板的反向傳送下，下落的膠料實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)并由下輸送模板向后傳送。為滿足不同規(guī)格型號(hào)膠料的傳遞，所述擺架的斜伸角度選擇在30°～ 40°之間。所述擺架優(yōu)選的斜伸角度選擇為35°。為保證膠料順利傳遞，所述擺架的下端上方設(shè)有導(dǎo)向輥筒，所述導(dǎo)向輥筒與擺架之間保留有匹配膠料厚度的間隔，使膠料剛好能夠從間隔處通過。按常規(guī)，所述上輸送模板和下輸送模板均采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸送帶。為實(shí)現(xiàn)同步傳送，上、下輸送帶的輸送速度相同。

3 膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置原理與操作

下面結(jié)合圖1所示對(duì)膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置的原理與操作作進(jìn)一步說明。膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置，其結(jié)構(gòu)包括平行布置的上輸送模板2和下輸送模板3，上輸送模板的前端短于下輸送模板，上輸送模板的前端設(shè)有擺架4，擺架的上端鉸連在上輸送模板前端，擺架的架體鉸連在上、下輸送模板之間的擺動(dòng)機(jī)構(gòu)6(位于擺架4后側(cè))上，擺動(dòng)機(jī)構(gòu)將擺架的下端調(diào)節(jié)在向前下方斜伸向下輸送模板的角度位置上，所述角度為30°～40°即擺架與下輸送模板之間形成30°～40°的夾角，優(yōu)選角度為35°；擺架的下端前上方設(shè)有導(dǎo)向輥筒5，所述導(dǎo)向輥筒與擺架之間保留有間隔，該間隔匹配膠料1的厚度，如圖1所示。

圖1 膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置

上輸送模板和下輸送模板均采用伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的輸送帶，上、下輸送帶的輸送速度相同，方向相反。膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置的運(yùn)行方式為：

（1）調(diào)節(jié)好擺架的擺角位置，調(diào)節(jié)好導(dǎo)向輥筒間隔距離，找上輸送模板與下輸送模板的中心線以確保膠料1的位置準(zhǔn)確。如圖2所示。

圖2 正轉(zhuǎn)向前輸送膠料工況圖

（2）上輸送帶機(jī)構(gòu)的輸送帶由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)將膠料1自后向前輸送，與此同時(shí)，下輸送帶機(jī)構(gòu)的輸送帶由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)自前向后以同樣的速度運(yùn)行。

（3）膠料1經(jīng)擺架4下落至下輸送帶機(jī)構(gòu)的輸送帶上。

圖3 反轉(zhuǎn)向后輸送膠料工況

（5）在程序控制下，下輸送帶機(jī)構(gòu)的輸送帶將膠料自動(dòng)輸送至貼合鼓的貼合位置。

膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置的有益效果：

（1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，拆裝維修方便，成本低。

（2）傳送精度高，上輸送模板和下輸送模板在找正后，兩者的平行度可以保證膠料翻轉(zhuǎn)下來后的中心與翻轉(zhuǎn)前的中心在同一垂直面上。

（3）下輸送模板不僅可以接取上輸送模板傳送下來的膠料，還可以作為另外種類膠料的輸送模板，即可以與別的膠料共用同一輸送模板。

4 創(chuàng)新技術(shù)成果

本次研發(fā)的裝置，達(dá)到了預(yù)期效果，并在客戶現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用推廣，備受用戶歡迎，為保護(hù)知識(shí)成果，為此申請(qǐng)了專利保護(hù)。

專利名稱為：《簾布筒成型機(jī)簾布翻轉(zhuǎn)裝置》；

專利號(hào)：ZL 2017 2 1803114.5；

授權(quán)公告日：2018年07月24日；

授權(quán)公告號(hào)：CN 207643768 U；

證書號(hào)第7633788號(hào)。

5 結(jié)束語(yǔ)

在簾布筒成型過程中各個(gè)工序都缺一不可，膠料傳輸是胎體筒成型胎體筒成型一個(gè)關(guān)鍵工序，膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置使得生產(chǎn)出來的胎體筒符合技術(shù)要求和客戶對(duì)稱上料的要求。使設(shè)備在操作上更簡(jiǎn)單快捷、易于維護(hù)，更具市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)性，本文所述的膠料自動(dòng)翻轉(zhuǎn)裝置，成功生產(chǎn)出口到東南亞國(guó)家及國(guó)內(nèi)多家輪胎生產(chǎn)企業(yè)，經(jīng)過客戶的實(shí)際生產(chǎn)效果對(duì)比，獲得了客戶的認(rèn)可與好評(píng)。