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半自動(dòng)變角度的簾布裁切裝置

2018-05-04 03:08張慧君
橡塑技術(shù)與裝備 2018年9期
關(guān)鍵詞:簾布供料輸送帶

張慧君

(天津賽象科技股份有限公司,天津 300384)

由于目前各輪胎廠工藝不盡相同,對(duì)簾布裁切角度也有不同的需求,乘用胎通常為87°~93°,且兩層簾布裁切角度也不同。為實(shí)現(xiàn)此功能,通常解決方法為2層簾布各自配置1套裁切結(jié)構(gòu),然后分別手動(dòng)調(diào)節(jié)2套裁切裝置為所需要的角度。這樣的結(jié)構(gòu)需要的時(shí)間和勞動(dòng)量均較大,且增加了設(shè)備成本。隨著輪胎市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈,人力成本逐漸上升,輪胎制造業(yè)逐漸向低成本、高效率、高質(zhì)量和自動(dòng)化方向發(fā)展,所以能較方便的改變裁切角度已成為一種發(fā)展趨勢(shì),半自動(dòng)變角度簾布裁切裝置也將會(huì)成為越來(lái)越多輪胎廠的需求。

1 簾布裁切裝置在主機(jī)供料系統(tǒng)中的布局

簾布作為充氣輪胎的骨架,承受了作用于輪胎上的大部分負(fù)荷,所以簾布裁切的質(zhì)量直接影響著胎體貼合成型的精度,也就直接影響著輪胎的質(zhì)量。

由于現(xiàn)在地價(jià)越來(lái)越高,輪胎廠越來(lái)越青睞于占地面積小、成本低且效率高的設(shè)備,因此,簾布裁切裝置在主機(jī)供料中的布局就至關(guān)重要了,因其直接影響整體的供料速度、每條胎的循環(huán)時(shí)間及設(shè)備的成本等。

1.1 手動(dòng)調(diào)角度簾布裁切裝置在主機(jī)供料系統(tǒng)中的布局

若為手動(dòng)調(diào)角度簾布裁切裝置,在主機(jī)供料中的布局只能采取2層簾布分別用各自的裁切裝置的布局方式,如圖1所示。2套裁切裝置需要手動(dòng)調(diào)節(jié)到各自所需的角度,簾布1與簾布2分別通過(guò)伺服電機(jī)控制各自輸送帶上料,然后分別用各自的裁刀和定長(zhǎng)裝置進(jìn)行裁切及定長(zhǎng)。這樣就必須有2套裁切裝置及定長(zhǎng)裝置,增加了成本。

圖1 手動(dòng)調(diào)角度簾布裁切裝置在供料架中的布局

1.2 半自動(dòng)變角度簾布裁切裝置在主機(jī)供料系統(tǒng)中的布局

圖2 半自動(dòng)變角度簾布裁切裝置在供料架中的布局

半自動(dòng)變角度簾布裁切裝置可采取兩層簾布共用1套裁切裝置的布局方式,如圖2所示。圖中簾布1與簾布2分別通過(guò)伺服電機(jī)控制各自輸送帶上料。簾布1上料時(shí),伺服電機(jī)帶動(dòng)簾布1輸送帶運(yùn)行,當(dāng)料運(yùn)行到簾布裁切輸送帶上時(shí)進(jìn)行定長(zhǎng)、裁切,完畢后將料退回到簾布1輸送帶上;然后簾布2輸送帶運(yùn)行,當(dāng)料運(yùn)行到簾布裁切輸送帶上進(jìn)行定長(zhǎng)、裁切,完畢后將料退回到簾布2輸送帶上。這樣節(jié)省1套裁刀裝置及1套定長(zhǎng)機(jī)構(gòu),不僅大大降低了成本,還減少了調(diào)試時(shí)間。

2 半自動(dòng)變角度簾布裁切裝置的結(jié)構(gòu)及功能

2.1 半自動(dòng)變角度簾布裁切裝置的結(jié)構(gòu)

半自動(dòng)變角度簾布裁切裝置主要由裁刀裝置及刀板兩大部分組成(見(jiàn)圖3)。本結(jié)構(gòu)采用1對(duì)熱勾刀(即用加熱管給刀加熱),從中間扎料,然后由輸送帶帶動(dòng)裁刀向兩側(cè)裁切。由于簾布料較薄,主要依靠高溫把料裁開(kāi),采用熱刀成本低,裁切效果也不錯(cuò)。

2.1.1 刀板結(jié)構(gòu)

圖3 半自動(dòng)變角度簾布裁切裝置

裁切刀板由固定部分和起落部分組成(見(jiàn)圖4)。固定部分固定在供料架上,刀板高度基本與前后輸送帶齊平,供裁切前后輸送料用。起落部分是將2列螺桿按規(guī)則布置在起落板上,中間裝有對(duì)刀槽,用于裁切前調(diào)整刀的初始位置,起落板的兩端各裝有一氣缸控制起落板的抬起落下,當(dāng)裁切時(shí)將料托起。為避免黏料,裁刀板盡量做窄些,但兩列螺桿的列間距需滿足最寬料裁切角度要求。刀板上設(shè)有多組氣孔,在裁切過(guò)程中向簾布吹氣,以避免黏料。刀板兩端一端裝有光電開(kāi)關(guān),另一端裝有反光板,以檢測(cè)是否有堆料情況發(fā)生,若出現(xiàn)堆料,光電開(kāi)關(guān)發(fā)出的光不能反射回來(lái),就會(huì)有信號(hào)反饋,然后進(jìn)行人工干預(yù)。

圖4 裁切刀板簡(jiǎn)圖

2.1.2 裁刀裝置

裁刀裝置通過(guò)帶座軸承及橫梁3固定在主機(jī)供料架上(見(jiàn)圖3),由推進(jìn)氣缸控制裁刀的抬起落下。裁刀裝置主要由裁刀部分、運(yùn)行部分和變角度部分組成。

對(duì)于簾布裁切裝置來(lái)說(shuō),裁刀刀片本身結(jié)構(gòu)形狀是否合理直接影響裁切效果,此裁切裝置由于采取兩裁刀從中間向兩端裁料,必須保證兩刀刀尖對(duì)齊沒(méi)有間隙,這樣才能保證料中間位置處不會(huì)有裁不斷的現(xiàn)象,因此刀的形狀結(jié)構(gòu)就尤為重要了。首先,我們把左右裁刀做成不同形狀,讓其右刀尖比左刀尖略長(zhǎng)(見(jiàn)圖5),這樣扎料就扎一個(gè)位置,而不用擔(dān)心刀尖對(duì)不齊,扎下去兩個(gè)孔中間有黏連的地方。另外,兩刀合并處,左裁刀做成直的,右裁刀做成斜的,這樣的話,兩刀合并時(shí),就不需要保證兩個(gè)面合并的很好,而只要保證右裁刀的刀尖處與左裁刀的直面緊密接觸就可以了,這樣就由面面重合變成了點(diǎn)面接觸,調(diào)刀難度大大降低。

另外,兩裁刀的前后面要對(duì)齊,保證在同一個(gè)平面上,這樣才能保證裁出的料是一條直線。由于本裝置采用熱刀裁切,需要將刀加熱到很高的溫度,我們采用加熱管進(jìn)行加熱,一方面需要用導(dǎo)熱性能很好的材料將裁刀及加熱管連接起來(lái),推薦使用銅塊;另一方面裁刀以外的地方又不宜溫度太高,則需要有良好的隔熱材料來(lái)隔絕熱量。此外,從安全方面考慮,高溫處需要黏貼提示標(biāo)語(yǔ)。

圖5 裁刀簡(jiǎn)圖

運(yùn)行部分主要由電機(jī)減速機(jī)帶動(dòng)輸送帶控制行進(jìn)。將電機(jī)及導(dǎo)軌固定到橫梁1上,電機(jī)上裝有同步帶輪一,將另一帶輪固定在橫梁1的另一側(cè),將環(huán)形同步帶裝到兩同步帶輪上,將裁刀部分連接到輸送帶上,左裁刀連接環(huán)形輸送帶下面,右裁刀連接環(huán)形輸送帶上面。為保證裁刀平穩(wěn)運(yùn)行,加進(jìn)導(dǎo)軌滑塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)向,即將裁刀部分同時(shí)連接輸送帶和滑塊,電機(jī)帶動(dòng)輸送帶運(yùn)行,同時(shí)滑塊在導(dǎo)軌上行進(jìn),以此帶動(dòng)裁刀向兩端裁切。裁切結(jié)束處設(shè)有接近傳感器,以便裁完后及時(shí)進(jìn)行信號(hào)反饋,使電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng),刀停止運(yùn)行。推進(jìn)氣缸縮回后,裁刀從兩端回到中間位置,由于左右裁刀合并時(shí)要求位置精確,中間位置也設(shè)有接近開(kāi)關(guān)。另為保證裁切質(zhì)量,裁刀處設(shè)置了壓片及小壓輥,以用來(lái)裁切時(shí)壓住料,保證料靜止不動(dòng)。

變角度部分主要由轉(zhuǎn)角氣缸推動(dòng)橫梁1改變其角度實(shí)現(xiàn)。橫梁1及橫梁2通過(guò)旋轉(zhuǎn)軸連接,橫梁1上裝有裁刀,橫梁1和橫梁2之間還通過(guò)轉(zhuǎn)角氣缸連接,轉(zhuǎn)角氣缸的缸體鉸接在橫梁2上,該轉(zhuǎn)角氣缸的氣缸桿鉸接在橫梁1上,橫梁2上端設(shè)有角度工裝,角度工裝上有凹槽,橫梁1上設(shè)有限位軸承,限位軸承處于角度工裝的凹槽內(nèi),橫梁2下端設(shè)有接近傳感器1和接近傳感器2,橫梁1底部設(shè)有感應(yīng)塊1和感應(yīng)塊2;其中在轉(zhuǎn)角氣缸伸縮運(yùn)動(dòng)時(shí),橫梁1能夠以旋轉(zhuǎn)軸為中心轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)需要裁第一層簾布時(shí),氣缸伸出,限位軸頂?shù)桨疾蹅?cè)壁,橫梁1順時(shí)針旋轉(zhuǎn)到最大角度,接近傳感器2恰好能夠感應(yīng)到感應(yīng)塊2并觸發(fā), 然后讓裁刀板抬起進(jìn)行裁切;當(dāng)需要裁第二層簾布時(shí),氣缸縮回,限位軸頂?shù)桨疾鄣牧硪粋?cè)壁,橫梁1逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到最大角度,接近傳感器1恰好能夠感應(yīng)到接感應(yīng)塊一并觸發(fā),然后讓裁刀板抬起進(jìn)行裁切。另外,不同角度裁切時(shí)需要不同的角度工裝。角度工裝的具體尺寸形狀可通過(guò)計(jì)算設(shè)計(jì)出來(lái)。

2.2 半自動(dòng)變角度簾布裁切裝置的功能

簾布裁切裝置的目的歸根結(jié)底就是要又快又好的裁出所需角度及長(zhǎng)度的一段簾布。當(dāng)準(zhǔn)備裁切簾布1時(shí),轉(zhuǎn)角氣缸推出,然后推進(jìn)氣缸伸出,裁刀板兩側(cè)的氣缸控制托料裝置將料托起,隨即進(jìn)行裁切,裁完后裁刀板兩側(cè)氣缸縮回,隨即推進(jìn)氣缸縮回,裁刀從兩端回到中間位置,然后,裁完的料向前輸送,簾布1退回到合適位置;當(dāng)準(zhǔn)備裁切簾布2時(shí),轉(zhuǎn)角氣缸縮回,然后推進(jìn)氣缸伸出,裁刀板兩側(cè)的氣缸控制托料裝置將料托起,隨即進(jìn)行裁切,裁完后裁刀板兩側(cè)氣缸縮回,隨即推進(jìn)氣缸縮回,裁刀從兩端回到中間位置,然后,裁完的料向前輸送,簾布2退回到合適位置。

3 結(jié)論

簾布裁切裝置做為輪胎成型設(shè)備的很重要的一個(gè)元素,朝多功能且更自動(dòng)化的方向發(fā)展是必然趨勢(shì),無(wú)論其在成型設(shè)備上的空間布置還是自身結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)都存在很大的開(kāi)發(fā)空間。

(1)通過(guò)合理的布置變角度簾布裁切裝置的位置,節(jié)省1套裁刀裝置及1套定長(zhǎng)機(jī)構(gòu),不僅大大降低了成本,還減少了調(diào)試時(shí)間。

(2)變角度簾布裁切裝置更自動(dòng)化,且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單易調(diào),在滿足使用功能的同時(shí)降低了設(shè)備整體成本,節(jié)省了調(diào)試時(shí)間,勢(shì)必被越來(lái)越多的輪胎廠接受并使用。

參考文獻(xiàn):

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