一种对顶式成型装置及成型方法

技术领域

本发明公开涉及成型工艺技术领域，尤其涉及一种对顶式成型装置及成型方法。

背景技术

传统的成型装置布局如图1所示，主机供料架与辅机供料架左右排布于前导轨的同一侧，操作工在A处完成胎体筒贴合后，步行约5.5米至B点再进行带束层贴合。轮胎成型机生产过程分为3个主要阶段。分别是：胎体复合件贴合过程，带束胎面复合件贴合过程和成型过程（将胎体复合件与带束胎面复合件复合后进行定型滚压）。3个工位可以互相独立同时生产。受制于原材料，轮胎生产工艺等原因，其中的胎体复合件贴合过程和胎面复合件贴合过程通常需要操作工进行人工操作。而传统的成型机胎体贴合工位与带束胎面贴合工位的中心距超过5.5米距离（图1中A到B的距离超过5.5米），由于胎体复合件贴合与带束胎面复合件贴合是完全独立且同时进行生产过程，所以操作工：或者在A工位和B工位之间来回窜梭进行生产（单人操作1台成型机），或者每台成型机由两名操作工进行生产。单条载重轮胎的生产周期大概180秒到200秒之间，如果由单人操作往返5.5米会牺牲设备的性能，同时操作人员会增加极大的负荷（每天600条轮胎，往返距离超过6600米），也会增加操作工的安全风险。所以，绝大多数轮胎厂每台成型机由两名操作工进行生产。

传统成型机装置还存在一个问题就是：换料频繁并影响生产效率。材料用尽后需要将空车卸下，在将满料的小车装载，还要将物料头部进行处理；大多数情况下设备都要停下来等待换料完成后继续生产。通过对换料频次和每次换料的时间进行统计得出：每台成型机在正常生产情况下每天因换料导致直接停机时间损失大于13.8%。其中不包括由于换料带来的降速生产，生产节奏变化等引起的产量损失。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本发明公开实施例提供了一种对顶式成型装置及成型方法。所述技术方案如下：

该对顶式成型装置设置有主机供料架和辅机供料架；

所述主机供料架和辅机供料架对顶式布置，成型鼓机箱沿主机轴线移动并往返于主机轴线与辅机轴线之间，带束传递环进行移动。

在一个实施例中，所述成型鼓机箱沿主机轴线左右移动，带束传递环上下移动，往返于主机轴线与辅机轴线之间。

在一个实施例中，所述成型鼓机箱上下移动，往返于主机轴线与辅机轴线之间；带束传递环沿辅机轴线左右移动。

在一个实施例中，所述两台设备之间放置备用供料架。

本发明的另一目的在于提供一种实现所述对顶式成型装置的成型方法，该对顶式成型方法包括以下步骤：

步骤一、并对胎体筒传递环进行移动，将胎体筒复合件传递到胎体筒传递环；

步骤二、将胎体筒复合件移动到位，等待胎面和带束层的复合件；

步骤三、带束鼓机箱对工位进行调节，到位后供料架供料，带束鼓旋转贴合生产带束层胎面复合件；

步骤四、带束传递环移动到位后，取走带束层的复合件；

步骤五、进行复合、滚压和卸胎。

在一个实施例中，在步骤一中，

胎体鼓机箱停留在主机供料架位置，进行贴合胎体筒复合件的工作，用于设备布局方法；

胎体筒传递环从中间等待位移动到主机供料架垂直中心位置，取走胎体筒复合件到胎体筒传递环上；

胎体筒传递环从主机供料架垂直中心位置移动到后压辊垂直中心位置，将胎体筒复合件传递到成型鼓机箱位置。

在一个实施例中，在步骤二中，通过成型鼓机箱带着胎体筒复合件向垂直方向移动到带束传递环水平位，等待胎面，第一带束层、第二带束层、第三带束层、第四带束层的复合件。

在一个实施例中，在步骤三中，

带束鼓机箱在带束供料架第一工位贴合第一带束层和第二带束层；

带束鼓机箱携带第一带束层和第二带束层复合件移动到带束供料架第二工位；

带束鼓机箱在带束供料架第二工位贴合第三带束层和第四带束层；

带束鼓机箱携带第一带束层、第二带束层、第三带束层、第四带束层复合件移动到辅机供料架；带束鼓机箱在辅机供料架位贴合胎面。

在一个实施例中，在步骤四中，

带束传递环移动到辅机供料架位，取走第一带束层、第二带束层、第三带束层、第四带束层的胎面复合件；

带束传递环移动到成型鼓机箱下等待位，将复合件放置成型鼓机箱位置。

在一个实施例中，在步骤五中，成型鼓机箱上移到后后压辊进行滚压，成型鼓机箱上移到卸胎器位等待卸胎，卸胎器进行卸胎。

本发明公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：

第一、通过将成型机重新布局，将胎体贴合工位与带束胎面贴合工位对顶式布置，成型工位在侧面布置后，大大降低了成型贴合工位与带束胎面贴合工位的中心距（A'点至B'点），使其距离小于1米。操作工只需要移动1米以内的距离就可以从胎体贴合工位移动到带束胎面贴合工位，而传统成型机需要移动5.5米左右的距离。操作人员完成胎体筒贴合后，转身（从A'点至B'点）即可进行带束层贴合，有效减少了人员的行走距离，降低了移动过程中造成的生产时间损失。

第二、本发明将成型机进行对顶式布局，可以实现在两台成型机之间安装一组备用供料架，备用供料架装载与两台成型机相同的生产原料。再将两台成型机前导轨部分移动机座与备用供料架的机座通过直线导轨等机械结构连接成为一体，使两台成型机的成型鼓机箱和带束鼓机箱可以沿着垂直与供料架方向沿机座方向在机座上移动。使两组成型鼓机箱可以移动到备用垫胶供料架，备用钢包供料架和备用胎体供料架下方，使两组带束鼓机箱可以移动到备用带束供料架和备用胎面供料架下方。当其中一台成型机的某一种物料用尽后，其成型鼓机箱或带束鼓机箱可以移动到备用供料架下方进行贴合生产。在此成型机在备用供料架下生产的同时，操作工可以更换用尽的物料，如此操作工更换物料的同时成型机可以继续生产不停机。备用供料架的成本大概占单台成型机的18%左右，而两台成型机换料不停机的直接收益是共提升单台成型机的27.6%以上。并且由于传统成型机换料停机对产能造成影响，所以轮胎厂为了降低损失要求及时换料，即换料操作工提前就位等待设备用尽物料后立即换料。这势必造成大量的人员浪费。而应用此发明可以避免上述问题，从而降低轮胎厂换料操作工数量。

第三、通过对顶式成型装置实际换料数对产量的影响如下表所示：

注：每台机器3班操作，每班操作工作7.5小时

当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和工实际解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是现有技术中成型装置布局图。

图2（a）为本发明实施例1提供的成型装置布局图；图2（b）为图2 （a）中A处的结构放大图。

图3是本发明实施例2提供的成型装置布局图。

图4是本发明实施例3提供的成型装置布局图。

图5（a）为本发明实施例4提供的成型装置布局图；图5（b）为图5（a）中A处的结构放大图。

图6是本发明提供的对顶式成型方法流程图。

附图标记：

1、主机供料架；2、胎体鼓机箱；3、胎体筒传递环；4、成型鼓机箱；5、后压辊；6、带束鼓机箱；7、带束供料架第一工位；8、带束供料架第二工位；9、直线导轨底座10、带束传递环；11、卸胎器；12、备用带束供料架；13、备用胎面供料架；14、备用钢包备料；15、备用垫胶备料；16、备用胎体供料架；17、钢圈预置器；18、胎面供料架；19、垫胶备料；20、钢包备料；21、操作通道。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本发明所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本发明所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本发明中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本发明所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

实施例1：

如图2（a）所示，主机供料架1与主机供料架1对顶式布置，将主机供料架1与由带束供料架第一工位7，带束供料架第二工位8和胎面供料架18组成的辅机供料架对顶式布置。主机供料架1将片状胶料胎侧内衬复合件和胎体沿供料架方向传送至胎体鼓正上方，同时胎体鼓机箱2驱动圆柱体胎体鼓旋转，将胶料均匀包裹在胎体鼓上。钢包备料20将片状胶料钢丝止口包布沿供料方向传送至胎体鼓正上方，同时胎体鼓机箱2驱动圆柱体胎体鼓旋转，将胶料均匀包裹在胎体鼓上。垫胶备料19将具有形状的胶条垫胶沿供料方向传送至胎体鼓正上方，同时胎体鼓机箱2驱动圆柱体胎体鼓旋转，将胶料均匀包裹在胎体鼓上。此时由胎侧内衬复合件，胎体，钢丝止口包布和垫胶包裹并粘结在胎体鼓上，形成胎体筒复合件。胎体筒传递环3沿垂直于供料方向向右移动至胎体鼓中心，将胎体筒复合件拾取在胎体筒传递环中。胎体筒传递环沿着垂直于供料方向向左移动，同时成型鼓机箱4携带成型鼓沿着与供料垂直方向向右移动，使成型鼓穿如胎体筒传递环，并将胎体筒复合件设置于成型鼓中心。成型鼓膨胀，使胎体筒复合件附着于成型鼓上。带束鼓机箱6携带束鼓沿垂直供料方向移动至带束供料架第一工位7正下方。带束供料架第一工位7传送片状胶料第一带束层至带束鼓正上方，带束鼓旋转将第一带束层包裹在圆柱体带束鼓上。带束鼓机箱6携带束鼓沿垂直供料方向移动至带束供料架第二工位8正下方。带束供料架第二工位8传送片状胶料第二带束层至带束鼓正上方，带束鼓旋转将第二带束层包裹在圆柱体带束鼓上。带束鼓机箱6携带束鼓沿垂直供料方向移动至带束供料架第一工位7正下方。带束供料架第一工位7传送片状胶料第三带束层至带束鼓正上方，带束鼓旋转将第三带束层包裹在圆柱体带束鼓上。带束鼓机箱6携带束鼓沿垂直供料方向移动至带束供料架第二工位8正下方。带束供料架第二工位8传送片状胶料第四带束层至带束鼓正上方，带束鼓旋转将第四带束层包裹在圆柱体带束鼓上。带束鼓机箱6携带束鼓沿垂直供料方向移动至胎面供料架18正下方。胎面供料架18传送片状胶料胎面至带束鼓正上方，带束鼓旋转将胎面包裹在圆柱体带束鼓上。此时包裹并粘结在带束鼓上的第一带束层、第二带束层、第三带束层、第四带束层及胎面组成了带束胎面复合件。带束鼓机箱6携带束鼓及带束胎面复合件沿垂直供料方向移动至带束传递环10内。带束鼓收缩，将带束胎面复合件传递给带束层传递环。带束传递环10携带束胎面复合件沿供料方向向上移动至与成型鼓机箱4同轴线位置，成型鼓机箱沿垂直于供料方向移动。使成型鼓上的胎体筒复合件穿过携带带束胎面复合件的带束传递环10，并使胎体筒复合件与带束胎面复合件同轴对称布置。成型鼓内气囊膨胀，使胎体筒复合件与带束胎面复合件接触并粘结。成型鼓机箱4，携成型鼓及复合在一起的胎体筒复合件和带束胎面复合件沿垂直于供料方向移动至使后压辊5可以对粘结在一起的胎体筒复合件和带束胎面复合件进行反包和滚压的位置。从而完成胎坯的成型工作。此时卸胎器11沿着供料方向移动至成型鼓机箱4的轴线位置，拾取胎坯，完成所有轮胎成型的工作。在上述成型过程中，操作工需要在贴合胎体筒复合件和贴合带束胎面复合件的过程中，在A’和B’的位置上对成型机进行操作。由于每生产一条胎坯操作工至少往返移动一次，而本发明专利使两个工位间的距离缩短至小于1米，从而降低操作强度，提升生产效率。

实施例2：

如图3所示，将主机供料架1与由带束供料架第一工位7，带束供料架第二工位8和胎面供料架18组成的辅机供料架对顶式布置。主机供料架1将片状胶料胎侧内衬复合件和胎体沿供料架方向传送至胎体鼓正上方，同时胎体鼓机箱2驱动圆柱体胎体鼓旋转，将胶料均匀包裹在胎体鼓上。钢包备料20将片状胶料钢丝止口包布沿供料方向传送至胎体鼓正上方，同时胎体鼓机箱2驱动圆柱体胎体鼓旋转，将胶料均匀包裹在胎体鼓上。垫胶备料19将具有形状的胶条垫胶沿供料方向传送至胎体鼓正上方，同时胎体鼓机箱2驱动圆柱体胎体鼓旋转，将胶料均匀包裹在胎体鼓上。此时由胎侧内衬复合件，胎体，钢丝止口包布和垫胶包裹并粘结在胎体鼓上，形成胎体筒复合件。胎体筒传递环3沿垂直于供料方向向右移动至胎体鼓中心，将胎体筒复合件拾取在胎体筒传递环中。胎体筒传递环沿着垂直于供料方向向左移动，并将胎体筒复合件设置于成型鼓中心。成型鼓膨胀，使胎体筒复合件附着于成型鼓上。成型鼓机箱4携带成型鼓及胎体筒复合件沿供料方向向下移动至与带束鼓机箱6及带束传递环10同轴的位置等待带束胎面复合件。带束鼓机箱6携带束鼓沿垂直供料方向移动至带束供料架第一工位7正下方。带束供料架第一工位7传送片状胶料第一带束层至带束鼓正上方，带束鼓旋转将第一带束层包裹在圆柱体带束鼓上。带束鼓机箱6携带束鼓沿垂直供料方向移动至带束供料架第二工位8正下方。带束供料架第二工位8传送片状胶料第二带束层至带束鼓正上方，带束鼓旋转将第二带束层包裹在圆柱体带束鼓上。带束鼓机箱6携带束鼓沿垂直供料方向移动至带束供料架第一工位7正下方。带束供料架第一工位7传送片状胶料第三带束层至带束鼓正上方，带束鼓旋转将第三带束层包裹在圆柱体带束鼓上。带束鼓机箱6携带束鼓沿垂直供料方向移动至带束供料架第二工位8正下方。带束供料架第二工位8传送片状胶料第四带束层至带束鼓正上方，带束鼓旋转将第四带束层包裹在圆柱体带束鼓上。带束鼓机箱6携带束鼓沿垂直供料方向移动至胎面供料架18正下方。胎面供料架18传送片状胶料胎面至带束鼓正上方，带束鼓旋转将胎面包裹在圆柱体带束鼓上。此时包裹并粘结在带束鼓上的第一带束层、第二带束层、第三带束层、第四带束层及胎面组成了带束胎面复合件。带束鼓机箱6携带束鼓及带束胎面复合件沿垂直供料方向移动至带束传递环10内。带束鼓收缩，将带束胎面复合件传递给带束层传递环。带束传递环10携带束胎面复合件沿供料垂直方向左右移动，带束胎面复合件穿入携带胎体筒复合件的成型鼓，并使胎体筒复合件与带束胎面复合件同轴对称布置。成型鼓内气囊膨胀，使胎体筒复合件与带束胎面复合件接触并粘结。成型鼓机箱4，携成型鼓及复合在一起的胎体筒复合件和带束胎面复合件沿供料方向移动至使后压辊5可以对粘结在一起的胎体筒复合件和带束胎面复合件进行反包和滚压的位置。从而完成胎坯的成型工作。此时卸胎器11沿着供料方向移动至成型鼓机箱4的轴线位置，拾取胎坯，完成所有轮胎成型的工作。在上述成型过程中，操作工需要在贴合胎体筒复合件和贴合带束胎面复合件的过程中，在A’和B’的位置上对成型机进行操作。由于每生产一条胎坯操作工至少往返移动一次，而本发明专利使两个工位间的距离缩短至小于1米，从而降低操作强度，提升生产效率。

实施例3：

如图4所示，在两台成型设备之间设置1套备用供料架。备用胎体供料架16装载与主机供料架1相同的胶料。备用垫胶备料15装载与垫胶备料19相同的胶料。备用钢包备料14装载与钢包备料20相同的胶料。备用胎面供料架13装载与胎面供料架18相同的胶料。备用带束供料架12装载与带束供料架第一工位7和带束供料架第二工位8相同的胶料。在胎体鼓机箱2中增加驱动装置，使胎体鼓机箱2可以沿垂直供料方向左右移动。在胎体和带束侧的前导轨位置都增加直线导轨底座9。使胎体鼓机箱2可以沿垂直供料方向左右移动至备用胎体供料架16，备用垫胶备料15和备用钢包备料14的正下方。使带束鼓机箱6可以沿着垂直供料方向左右移动至备用胎面供料架13和备用带束供料架12的正下方。当主机供料架1或垫胶备料19或钢包备料20中的任一种或几种胶料用尽后，胎体鼓机箱2移动到相应的备用胎体供料架16或备用垫胶备料15或备用钢包备料14下进行生产。当带束供料架第一工位7或带束供料架第二工位8或胎面供料架18中的任一种或几种胶料用尽后，带束鼓机箱6移动到相应的备用胎面供料架13或备用带束供料架12正下进行生产。详细生产过程与实施例2相同。

实施例4：

如图5所示，当只实施安装一台成型机时，将主机供料架1与由带束供料架第一工位7，带束供料架第二工位8和胎面供料架18组成的辅机供料架对顶式布置。使操作工操作完胎体筒复合件生产后只需要移动1米以内就可以继续操作带束胎面复合件的生产。详细生产过程与实施例1相同。

如图6所示，本发明的另一目的在于提供一种实现所述对顶式成型装置的成型方法，该对顶式成型方法包括以下步骤：

S101、并对胎体筒传递环3进行移动，将胎体筒复合件传递到胎体筒传递环3上；

胎体鼓机箱2停留在主机供料架1位置，进行贴合胎体筒复合件的工作，用于设备布局方法。

胎体筒传递环3从中间等待位移动到主机供料架1垂直中心位置，取走胎体筒复合件到胎体筒传递环3上。

胎体筒传递环3从主机供料架1垂直中心位置移动到后压辊5垂直中心位置，将胎体筒复合件传递到成型鼓机箱4位置。

S102、将胎体筒复合件移动到位，等待胎面和带束层的复合件；

通过成型鼓机箱4带着胎体筒复合件向垂直方向移动到带束传递环10水平位，等待胎面，第一带束层、第二带束层、第三带束层、第四带束层的复合件。

S103、带束鼓机箱6对工位进行调节，到位后供料架供料，带束鼓旋转贴合生产带束层胎面复合件；

带束鼓机箱6在带束供料架第一工位7贴合第一带束层和第二带束层；

带束鼓机箱6携带第一带束层和第二带束层复合件移动到带束供料架第二工位8；

带束鼓机箱6在带束供料架第二工位8贴合第三带束层和第四带束层；

带束鼓机箱6携带第一带束层、第二带束层、第三带束层、第四带束层复合件移动到辅机供料架；带束鼓机箱6在辅机供料架位贴合胎面；

S104、带束传递环10移动到位后，取走带束层的复合件；

带束传递环10移动到辅机供料架位，取走第一带束层、第二带束层、第三带束层、第四带束层的胎面复合件；

带束传递环10移动到成型鼓机箱4下等待位，将复合件放置成型鼓机箱4位置；

S105、进行复合、滚压和卸胎。

成型鼓机箱4上移到后压辊5进行滚压。

成型鼓机箱4上移到卸胎器11位等待卸胎。

卸胎器11进行卸胎。

单循环完成。

第一胎面供料架18通过导开，定长，裁切和传送，将胎面卷料根据工艺配方裁切成需要的长度，传送到带束鼓上方后。在带束鼓旋转的同时同步输送物料，通过压辊的配合使胎面贴合在带束鼓上。如果是预先裁切好的胎面物料，则只是实现传送和贴合的功能。

垫胶备料19通过导开，定长，裁切和转送，将垫胶卷料根据工艺配方裁切成需要的长度，传送到胎体鼓上方后。在胎体鼓旋转的同时同步输送物料，通过压辊的配合使垫胶贴合在胎体鼓上。

钢包备料20通过导开，定长，裁切和转送，将钢丝趾口包布卷料根据工艺配方裁切成需要的长度，传送到胎体鼓上方后。在胎体鼓旋转的同时同步输送物料，通过压辊的配合使钢丝趾口包布贴合在胎体鼓上。

操作通道21对顶式布局后，胎体贴合工位与带束胎面贴合工位之间的通道。操作工站在这个位置通过转身即可实现对胎体贴合过程或带束胎面贴合过程的手工操作。

钢圈预置器，将预置好的胎圈复合件（包括胎圈三角胶和钢丝圈）传送到胎体复合件上，通过胎体鼓膨胀后实现胎圈复合件与胎体复合件的复合。

备用胎体供料架16通过导开，定长，裁切和传送，分别将胎侧卷料，内衬层卷料和胎体卷料根据工艺配方裁切成需要的长度，传送到胎体鼓上方后。在胎体鼓旋转的同时同步输送物料，通过压辊的配合使物料贴合在胎体鼓上。此供料架为主机供料架1的备用供料架。当主机供料架1中的任一物料用尽后，通过此供料架实现供料贴合，从而实现换料的同时不停机进行生产。

备用垫胶备料15过导开，定长，裁切和转送，将垫胶卷料根据工艺配方裁切成需要的长度，传送到胎体鼓上方后。在胎体鼓旋转的同时同步输送物料，通过压辊的配合使垫胶贴合在胎体鼓上。当垫胶备料19中的物料用尽后，通过此供料架实现供料贴合，从而实现换料的同时不停机进行生产。

备用钢包备料14通过导开，定长，裁切和转送，将钢丝趾口包布卷料根据工艺配方裁切成需要的长度，传送到胎体鼓上方后。在胎体鼓旋转的同时同步输送物料，通过压辊的配合使钢丝趾口包布贴合在胎体鼓上。当钢包备料20中的物料用尽后，通过此供料架实现供料贴合，从而实现换料的同时不停机进行生产。

备用胎面供料架13通过导开，定长，裁切和传送，将胎面卷料根据工艺配方裁切成需要的长度，传送到带束鼓上方后。在带束鼓旋转的同时同步输送物料，通过压辊的配合使胎面贴合在带束鼓上。（如果是预先裁切好的胎面物料，则只是实现传送和贴合的功能）。当第二胎面供料架中的物料用尽后，通过此供料架实现供料贴合，从而实现换料的同时不停机进行生产。

备用带束供料架12通过导开，定长，裁切和传送，将带束卷料根据工艺配方裁切成需要的长度，传送到带束鼓上方后。在带束鼓旋转的同时同步输送物料，通过压辊的配合使物料合在带束鼓上。当带束供料架第一工位7、带束供料架第二工位8中的任一物料用尽后，通过此供料架实现供料贴合，从而实现换料的同时不停机进行生产。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的公开后，将容易想到本公开的其它实施方案。本申请旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围应由所附的权利要求来限制。