CN103846200B - 轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置及其转位方式 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置及转位方式。该装置由多工位抓胎器组件，立式中心转轴组件，转位驱动组件以及双节式金属膜片联轴器组成。多工位抓胎器组件由不少于三组抓胎器及其各自的连接横臂和连接臂支座组成一伞骨状结构固接在立式中心转轴上部，立式中心转轴下端通过双节式金属膜片联轴器与包含凸轮分割器的转位驱动组件联结。该装置转位时，通过减速电机驱动凸轮分割器的水平输入端由凸轮分割器的垂直输出端带动联结其上的立轴及多工位抓胎器组件旋转，来实现多工位抓胎器同时转位的动作。本发明的多工位抓胎器转位装置结构简单，转位效率高，定位精准；抓胎器与连接横臂之间安装简单，调整方便。

Description

轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置及其转位方式

技术领域

本发明涉及一种机械设备多工位转位装置的技术领域，具体为轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置及转位方式。

背景技术

在子午线轮胎的制造过程中，成型好的生胎坯在定型硫化前必须对其内、外壁喷涂隔离剂，以防止硫化过程中与胶囊及模具粘接并方便硫化完成后脱模。对于生产规模较大的轮胎企业，自动化的隔离剂喷涂装置是其必备的设备。此类设备有单工位和多工位之分。一般多工位的轮胎喷涂机其工位的循环变换采用旋转的方式，其工位数量最少为三个，即喷涂准备工位（抓胎工位）、喷涂工作位（对抓胎器上的轮胎进行内外喷涂）、喷涂完成工位（卸胎工位）；喷涂机工作时抓胎器夹持需要喷涂隔离剂的轮胎胎坯，随转位装置的转动依次传递到各个工位。

目前大多轮胎自动喷涂设备的旋转式多工位抓胎器的转位装置，是由减速电机驱动一对大小齿轮啮合传动来完成工位的切换。其结构包括减速电机、传动齿轮副、可旋转多工位悬臂抓胎器机构、锁位机构、和立轴。其中大齿轮是一个直径超过1米的大圆环，与可旋转多工位悬臂抓胎器组件的的悬臂梁固接，当大齿轮被驱动旋转时，与其相连的多工位悬臂抓胎器组件围绕固定立轴转动，到达目标位时，电机停转，锁位机构将抓胎器支臂抱死。这种结构的弊端是：大直径齿轮加工难度高，传动齿轮间没有自锁机制，切换转位时，停位不准且容易产生定位的累计误差，需外加锁紧机构辅助定位，从而增加了过程动作，降低了转位效率，加长单条轮条胎的喷涂周期，而且设备的制作成本较高。

发明内容

发明目的：

本发明的目的是克服现有技术的的不足，提供一种既简化设备机构，又提高转位精度和工作效率的轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置。

本发明的另一目的在于提供一种新颖的轮胎喷涂机多工位抓胎器转位方式。

技术方案：

本发明轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置，由包括多工位抓胎器组件，立式中心转轴组件，转位驱动组件以及双节式金属膜片联轴器所组成。

多工位抓胎器组件是由不少于三组抓胎器及其各自的连接横臂和连接臂支座组成，连接横臂的一端与抓胎器用法兰固接，另一端与联接臂支座做榫卯式固接，每组抓胎器中心距连接臂支座中心长度相等，多组连接横臂与连接臂支座相接呈伞骨状，且两两连接横臂间夹角相等，每组抓胎器对应一个工位；

其中的连接横臂是一个单法兰端面的长矩管结构，法兰端面上有定位凸台，与抓胎器上的轴承支座对应的法兰座凹槽配合定位而固接，方便抓胎器的拆装、定位与调整；矩管的另一端侧，四周围焊5毫米厚衬板，形成一个长方体“榫头”，与连接臂支座上下夹盘间的凹槽形成的“卯眼”插接、咬合,“榫头”端面是凹形圆柱面，与连接臂支座套筒面紧密相接，来保证抓胎器的中心至立轴中心间距（抓胎器的转位半径）的精度；

其中的连接臂支座是一套筒夹盘式结构，上、下夹盘为圆盘状，平行焊接在套筒的中部，两夹盘之间两两对应的凹槽，与抓胎器连接横臂的“榫头”配装，使连接臂快速准确定位且限制连接横臂各个方向的扭转，上下夹盘与联接臂之间用螺栓、销钉固定；套筒与立轴套装，在上、下夹盘的外侧，沿套筒的圆周方向三等分而均布固定螺栓与立轴固接。

立式中心转轴组件是由立轴、带立式座外球面轴承、带凸台圆形座外球面轴承组成，立轴通过带座轴承、固接在喷涂机机架上，立轴的上部与多工位抓胎器组件的连接臂支座套装沿周向以多条螺栓固定，立轴的下端与双节式金属膜片联轴器带胀紧套端胀接。双节式金属膜片联轴器，易安装便调整，具有高扭距刚性和高灵敏度，零回转间隙，其不锈钢膜片可补偿径向、角向、轴向偏差，顺时针与逆时针回转特性完全相同，可确保法兰轴与立轴的同轴度。

转位驱动组件是由减速电机、联轴器、分割器、法兰轴、定时凸轮感应器、底座组成，分割器与减速电机安装在一整体底座上，确保减速电机的输出轴与分割器的输入轴的同轴度，分割器的输入轴连接减速电机和定时凸轮感应器,输出端与法兰轴的法兰面固接，法兰轴与双节式金属膜片联轴器固定连接端以键相联接。

所述的分割器为精密间歇凸轮分割器，是一种空间凸轮转位机构，主要由立体凸轮和分度盘两部分组成，其特点是传动平稳，动作准确，高速性能好，输出分割精度和重复定位精度都很高。

本发明轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置的转位方式就是采用精密间歇凸轮分割器来实现各个工位的循环转位。以下详细阐述精密间歇凸轮分割器与多工位抓胎器实现旋转式循环转位的工作原理：

凸轮分割器通过输入轴上的共轭凸轮与输出轴上带有均匀分布滚针轴承的分度盘无间隙垂直啮合，凸轮轮廓面的曲线段驱使分度盘上的滚针轴承带动分度盘转位，直线段使分度盘静止，并定位自锁。输入轴旋转一圈（360°），输出轴便完成一动一停的一个分度过程。在本发明中，就是通过与抓胎器工位数对应分度数的精密间歇凸轮分割器控制工位转动。当减速电机驱动分割器运转时，分割器输入轴旋转一圈（360°），其输出端精确转动一个工位停歇，连接在分割器输入轴上的测位感应器发信号到可编程控制器（PLC），PLC指令减速电机的停转，此时分割器的分度盘处于静止位并自锁；当抓胎器需要进入下一工位时，通过上位检测开关发送信号到PLC，指令电机起动，分割器输出到下一工位，如此循环而实现多工位抓胎器同时转位的动作。

有益效果：

与现有技术相比，本发明提供了一种结构简洁，可缩短单条轮胎喷涂周期，提高生产效率的轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置，此装置的转位方式是采用精密间歇凸轮分割器实现不同工位的切换，可高速转位，到位锁定，重复定位精准，无累计误差。由于采用新颖的转位方式和设计方案，设备的结构和加工难度得以简化，设备的制造成本得以下降。

附图说明

图1本发明的一具体实施例，即一种轮胎喷涂机三工位抓胎器转位装置的结构示意图。

图2本实施例的三工位抓胎器组件的结构示意图。

图3本实施例的抓胎器连接横臂的结构示意图。

图4本实施例的连接臂支座的结构示意图。

图5本实施例的立式中心转轴组件的结构示意图。

图6本实施例的转位驱动组件的结构示意图。

其中：

图1中 1三工位抓胎器组件，2立式中心转轴组件，3双节式金属膜片联轴器，4转位驱动组件，5机架

图2中2A——三工位抓胎器组件主视图，2B——三工位抓胎器组件俯视图；

1-1抓胎器，1-2连接横臂，1-3连接臂支座；

图3中3A——抓胎器连接横臂的主视图，3B——抓胎器连接横臂的俯视图，3C——为抓胎器连接横臂的左视图；

1-2-1连接法兰，1-2-2矩管，1-2-3衬板

图4中4A——连接臂支座A-A剖视图，4B——连接臂支座俯视图，4C——连接臂支座B-B剖视图；

1-3-1套筒，1-3-2——夹盘 ；

图5中2-1带立式座外球面轴承，2-2立轴，2-3带凸台圆形座外球面轴承；

图6中4-1减速电机，4-2联轴器，4-3分割器，4-4法兰轴，4-5键，4-6底座，4-7测位感应器

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步详细说明，但以下实施例并非限制本发明的保护范围，本发明的范围已在权利要求书中提出：

实施例：一种轮胎喷涂机三工位抓胎器的转位装置（见附图1），由包括三工位轮胎抓胎器组件（1），立式中心转轴组件（2），转位驱动组件（4）以及双节式金属膜片联轴器（3）所组成。

三工位抓胎器组件（1）（见附图2）是由三组抓胎器（1-1）及其各自的连接横臂（1-2）和连接臂支座（1-3）组成，连接横臂（1-2）的一端与抓胎器（1-1）用法兰固接，另一端与联接臂支座（1-3）做榫卯式固接，每组抓胎器（1-1）中心距连接臂支座（1-3）中心长度相等，三组连接横臂（1-2）与连接臂支座（1-3）相接呈伞骨状且两两连接横臂（1-2）间夹角均为120°，每组抓胎器（1-1）对应一个工位。

连接横臂（1-2）（见附图3）是一个单法兰（1-2-1）端面的长矩管（1-2-2）结构，法兰（1-2-1）端面上有定位凸台，与抓胎器（1-1）上的轴承支座对应的法兰座凹槽配合定位而固接，方便抓胎器（1-1）的拆装、定位与调整；矩管（1-2-2）的另一端侧，四周围焊5毫米厚衬板（1-2-3），形成一个长方体“榫头”，与连接臂支座（1-3）上下夹盘（1-3-2）间的凹槽形成的“卯眼”插接、咬合,“榫头”端面是凹形圆柱面，与连接臂支座套筒（1-3-1）面紧密相接，来保证抓胎器（1-1）的中心至立轴（2-2）中心间距（抓胎器的转位半径）的精度。

其中的连接臂支座（1-3）（见附图4）是一套筒夹盘式结构，上、下夹盘（1-3-2）为圆盘状，平行焊接在套筒（1-3-1）的中部，两夹盘（1-3-2）之间两两对应的凹槽，与抓胎器连接横臂（1-2）的“榫头”配装，使连接横臂（1-2）快速准确定位且限制连接横臂（1-2）各个方向的扭转，上下夹盘（1-3-2）与联接横臂（1-2）之间用螺栓、销钉固定；套筒（1-3-1）与立轴（2-2）套装，在上、下夹盘（1-3-2）的外侧，沿套筒（1-3-1）的圆周方向三等分而均布固定螺栓与立轴（2-2）固接。

立式中心转轴组件（2）（见附图5）是由立轴（2-2）、带立式座外球面轴承（2-1）、带凸台圆形座外球面轴承（2-3）组成，立轴（2-2）通过带座轴承（2-1）、（2-3）固接在喷涂机机架（5）上，立轴（2-2）的上部与三工位抓胎器组件（1）的连接臂支座套（1-3）装沿周向以多条螺栓固定，立轴（2-2）的下端与双节式金属膜片联轴器（3）带胀紧套端胀接；

转位驱动组件（4）（见附图6）是由减速电机（4-1）、联轴器（4-2）、分割器（4-3）、法兰轴（4-4）、测位感应器（4-7）、底座（4-6）组成，分割器（4-3）与减速电机（4-1）安装在一整体底座（4-6）上，确保减速电机（4-1）的输出轴与分割器（4-3）的输入轴的同轴度，分割器（4-3）的输入轴连接减速电机（4-1）和测位感应器（4-7）,输出端与法兰轴（4-4）的法兰面固接，法兰轴（4-4）与双节式金属膜片联轴器（3）固定连接端以键（4-5）相联接。

分割器（4-3）为三等分精密间歇凸轮分割器。

本实施例的工作动程如下：当减速电机（4-1）启动运转时，驱动分割器（4-3）转动，分割器（4-3）的输入轴旋转一圈（360°），输出法兰转位120°。当分割器（4-3）输出端带动联结其上的立式中心转轴（2-2）及三工位抓胎器组件（1）转动到目标位停歇时，测位感应器（4-7）输出信号给PLC，通知电机（4-1）停转，分割器（4-3）的分度盘停止在静止位，精确定位并自锁，当抓胎器（1-1）要进入下一工位时，通过上位检测开关发送信号到PLC，通知电机（4-1）起动，分割器（4-3）输出端随动使抓胎器（1-1）转到下一工位，如此循环而实现三工位抓胎器同时转位的动作。

本领域技术人员可以理解，本发明用于制作轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置,其转位方式可以实现。

Claims (5)

1.一种轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置，其特征在于：转位装置由包括多工位抓胎器组件（1），立式中心转轴组件（2），转位驱动组件（4）以及双节式金属膜片联轴器（3）所组成；所述的多工位抓胎器组件是由不少于三组抓胎器（1-1）及其各自的连接横臂（1-2）和连接臂支座(1-3)组成，连接横臂（1-2）的一端与抓胎器（1-1）用法兰固接，另一端与联接臂支座（1-3）做榫卯式固接，每组抓胎器（1-1）中心距连接臂支座（1-3）中心长度相等，多组连接横臂（1-2）与连接臂支座（1-3）相接呈伞骨状，且两两连接横臂（1-2）间夹角相等，每组抓胎器（1-1）对应一个工位；所述的立式中心转轴组件是由立轴（2-2）、带立式座外球面轴承（2-1）、带凸台圆形座外球面轴承（2-3）组成，立轴（2-2）通过带立式座外球面轴承（2-1）、带凸台圆形座外球面轴承（2-3）固接在喷涂机机架（5）上，立轴（2-2）的上部与多工位抓胎器组件的连接臂支座（1-3）套装并以螺栓固定，立轴（2-2）的下端与双节式金属膜片联轴器（3）带胀紧套端胀接；所述的转位驱动组件是由减速电机（4-1）、联轴器（4-2）、分割器（4-3）、法兰轴（4-4）、定时凸轮感应器（4-7）、底座（4-6）组成，所述分割器（4-3）与减速电机（4-1）安装在一整体底座（4-6）上，确保减速电机（4-1）的输出轴与分割器（4-3）的输入轴的同轴度，分割器（4-3）的输入轴连接减速电机（4-1）和定时凸轮感应器（4-7）,输出端与法兰轴（4-4）的法兰面固接，法兰轴(4-4)与双节式金属膜片联轴器（3）固定连接端以键（4-5）相联接。

2.根据权利要求1所述的轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置，其特征是：所述的连接横臂（1-2）是一个单法兰座端面的长矩管结构，法兰端面上有定位凸台，与抓胎器（1-1）上的轴承支座对应的法兰座凹槽配合定位而固接；矩管的另一端侧，四周围焊5毫米厚衬板，形成长方体榫头，榫头端部是凹形圆柱面，与连接臂支座（1-3）榫卯固接。

3.根据权利要求1所述的轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置，其特征是：所述的连接臂支座（1-3）是一套筒夹盘式结构，上、下夹盘为圆盘状，平行焊接在套筒的中部，两夹盘之间有两两对应的凹槽，与连接横臂（1-2）的榫头配装，在上、下夹盘的外侧，沿套筒的圆周方向三等分而均布固定螺栓与立轴（2-2）固接。

4.根据权利要求1所述的轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置，其特征是：所述的分割器（4-3）为精密间歇凸轮分割器。

5.根据权利要求1所述的轮胎喷涂机多工位抓胎器转位装置，其特征是：该转位装置在轮胎喷涂机上使用。