阅读说明：本技术 一种高效三轴动态滚压装置 (High-efficient triaxial developments rolling press device ) 是由 李云开 庄剑南 于 2019-09-19 设计创作，主要内容包括：本发明公开的一种高效三轴动态滚压装置,安装在轮胎成型鼓的后方,包括一基板以及一固定在基板上的机架,机架顶面轨装一水平的台板,机架上还安装一用于驱动台板在机架上前后滑移的第一伺服传动机构；台板前部左右各安装一双控拨转装置；各双控拨转装置顶部安装一用于对轮胎胎胚进行整形的滚压轮装置；台板右后侧安装一用于同步致动两双控拨转装置以使两滚压轮装置对称地摆转的第二伺服传动机构；台板左后侧安装一用于同步致动双控拨转装置转动而使两滚压轮相对于台板上对称摆转的第三伺服传动机构；三个伺服传动机构配合可使滚压轮对由胎面向胎沿方向的轮胎胎胚表面进行连续滚压整形,大大提高了工作效率,又确保了轮胎成型的品质。(The invention discloses a high-efficiency three-axis dynamic rolling device which is arranged behind a tire building drum and comprises a base plate and a rack fixed on the base plate, wherein a horizontal bedplate is arranged on a rail on the top surface of the rack, and a first servo transmission mechanism for driving the bedplate to slide back and forth on the rack is also arranged on the rack; a double-control toggle device is respectively arranged on the left and the right of the front part of the bedplate; a rolling wheel device for shaping the tire blank is arranged at the top of each double-control toggle device; a second servo transmission mechanism for synchronously actuating the two double-control toggle devices so as to enable the two rolling wheel devices to symmetrically swing is arranged at the right rear side of the bedplate; a third servo transmission mechanism for synchronously actuating the double-control toggle device to rotate so as to enable the two rolling wheels to symmetrically swing and rotate relative to the bedplate is arranged on the left rear side of the bedplate; the three servo transmission mechanisms are matched to enable the rolling wheel pair to continuously roll and shape the surface of the tire blank along the tire from the tire tread to the tire, so that the working efficiency is greatly improved, and the molding quality of the tire is ensured.)

一种高效三轴动态滚压装置

技术领域

本发明涉及涉及一种应用于轮胎成型机上的后滚压装置，具体可对轮胎成型机上的胎胚进行滚压整形的一种高效三轴动态滚压装置。

背景技术

在轮胎成型制造中，滚压装置是轮胎成型设备的重要组成部分，一般安装在轮胎成型机成型鼓的后方，用于对成型鼓上的高速旋转的轮胎胎胚进行滚压整形；轮胎胎胚滚压整形质量的好坏，对轮胎的成型质量有很大的影响。现有轮胎成型机的整形滚压装置大都采用三组静态滚压轮分别对胎胚的胎面、胎侧和胎沿进行滚压，各组滚压轮依靠电磁阀控制气缸的推出来工作；因为三组滚压轮的工作时间不一样，当滚压轮进行切换工作时，易造成轮胎胎胚的滚压部分滚压整形不连续，造成胎面起皱或产生凹凸，对轮胎的成型品质产生影响。并且现有轮胎成型机的整形滚压装置的三组静态滚压轮所构成的轮胎滚压的外轮廓是无法调节的，即无法通用于轮胎胎宽或/和胎高不同的轮胎的整形滚压。

发明内容

为解决上述问题，本发明旨在提出一种高效三轴动态滚压装置，其仅采用一组滚压轮即可精准地对成型鼓上的胎胚的各滚压点进行连续高效滚压整形，以实现滚压轮依序对胎胚的胎面、胎侧和胎沿的滚压无缝衔接，使滚压整形的胎胚表面光滑，以确保了轮胎成型的品质，并可通用于胎宽或/和胎高不同的轮胎的整形滚压。

为达上述目的，本发明提供一种高效三轴动态滚压装置，安装在轮胎成型鼓的后方，包括一基板以及一固定在基板上的机架，其特征在于：机架顶面轨装一水平的台板，机架上还安装一用于驱动台板在机架上前后滑移的第一伺服传动机构；台板前部左右各安装一双控拨转装置；各双控拨转装置顶部安装一用于对轮胎胎胚进行整形的滚压轮装置；台板右后侧安装一用于同步致动两双控拨转装置以使两滚压轮装置对称地摆转的第二伺服传动机构；台板左后侧安装一用于同步致动双控拨转装置转动而使两滚压轮装置相对于台板上对称摆转的第三伺服传动机构；三个伺服传动机构配合可使滚压轮装置对由胎面向胎沿方向的轮胎胎胚表面进行连续滚压整形。

本发明的机架顶面左右平行固定有两根与台板底面滑动配合的导轨，第一伺服传动机构包括一固定在机架右后侧的第一伺服电机、一固定机架中间以螺纹致动台板前后移动的第一滚珠丝杆、以及一把第一伺服电机动力传递给第一滚珠丝杆的第一同步带。通过第一伺服电机带动第一滚珠丝杆转动，可精准地控制台板在机架上前后移动，精准实现滚压轮装置的前后移动，结合第二伺服传动机构致动双控拨转装置使滚压轮装置在双控拨转装置上精准摆动，结合第三伺服传动机构致动整个双控拨转装置在台板上精准摆动，即可使两滚压轮装置的滚压轮精准地压着轮胎胎胚的胎面向胎沿轴向移动，滚压轮在胎胚上的轴向移动的滚压点形成一连续且完整的轮胎轴向滚压外轮廓线，即可实现对轮胎成型鼓上高速转动的轮胎胎胚进行连续滚压整形。

本发明的各双控拨转装置包括一直立安装在台板前部的转轴，转轴顶端偏置固接一摆板，转轴下部固定一用于致动转轴旋转的下扇形齿轮，各摆板上方各设置一座板，座板通过连杆装置摆转连接在摆板上，摆板与下扇形齿轮之间的转轴上转动套接连接一与连杆装置铰接的上扇形齿轮；所述的滚压轮装置固定在座板顶面设置的安装位上，所述的上扇形齿轮由第二伺服传动机构驱动，下扇形齿轮由第三伺服传动机构驱动。第二伺服传动机构驱动上扇形齿轮可带动连杆装置使座板摆转，即可实现滚压轮装置在双控拨转装置上的精准水平摆转，第三伺服传动机构驱动下扇形齿轮整个双控拨转装置相对于台板精准水平摆转，结合第一伺服传动机构驱动台板使双控拨转装置及其上的滚压轮装置精准地前后移动，实现两个滚压轮装置的滚压轮的连续移动轨迹对称组成一连续且完整的轮胎胎胚的轴向滚压整形外轮廓，结合轮胎胎胚在轮胎成型鼓上高速旋转，即可实现本发明对轮胎胎胚的连续滚压整形。

本发明的台板前端左右各设置一轴承安装孔，转轴通过两个滚珠轴承与轴承安装孔连接；如此设计可使第三伺服传动机构驱动下扇形齿轮使转轴转动时的扭力更少，且使整个双控拨转装置及其上滚压轮装置以转轴为支撑在台板上摆转更加灵活顺畅，确保第三伺服传动机构控制双控拨转装置摆转位置的精确度。

本发明的连杆装置包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，第一连杆通过第一内铰轴铰接在摆板上，第一连杆一外摆端通过第一外铰轴与座板底面铰接，第二连杆通过第二内铰轴铰接在摆板上，第二连杆一外摆端通过第二外铰轴与座板底面铰接，并且第二连杆另一外摆端通过第三外铰轴铰接在第三连杆一端，第三连杆的另一端与上扇形齿轮扇面外端通过牵引铰轴铰接。在双控拨转装置的转轴不动时，上扇形齿轮绕转轴摆转时可通过第三外铰轴致动第三连杆，使第三连杆通过第二外铰轴带动座板，座板通过第一外铰轴带动第一连杆，实现第一连杆绕第一内铰轴、第二连杆绕第二内铰轴一并联动在转轴顶端的摆板上一并摆转，即可使安装在座板上的滚压轮装置摆转；又或是上扇形齿轮不动，双控拨转装置的转轴带动摆板通过第一内铰轴和第二内铰轴致动第一连杆、座板和第二连杆联动，使滚压轮装置随座板摆转；还可以是上扇形齿轮和下扇形齿轮同时摆转，通过连杆装置联动使座板上的滚压轮装置摆转，均可实现滚压轮装置的滚压轮的移动轨迹的变化，再结合台板前后移动，使滚压轮装置前后移动，即使两个滚压轮装置的滚压轮滚压轮胎胎胚的滚压点沿轮胎轴向外表面连续移动，形成滚压轮胎胎胚的轴向外轮廓，以此可实现本发明对滚压轮装置滚压轮胎胎胚的滚压点的精准控制。

本发明的台板顶面左右两侧的中部设置有相平行的两个侧立板，第二伺服传动机构包括安装在两个侧立板上部的一具有正反牙螺纹部的第二滚珠丝杆，第三伺服传动机构包括安装在两个侧立板下部的一具有正反牙螺纹部的第三滚珠丝杆。

本发明的第二伺服传动机构还包括分别螺纹配合安装在第二滚珠丝杆的正反螺纹部上的两个上层齿条安装座，各上层齿条安装座的前面各固定有一与上扇形齿轮啮合的上层齿条，两根水平平行的上光轴滑动套接在上层齿条安装座上并且端部与两个侧立板固接；第二伺服传动机构还包括一固定在台板顶面右后部的第二伺服电机、以及一把第二伺服电机动力传递给第二滚珠丝杆的第二同步带。第二伺服电机通过第二同步带带动第二滚珠丝杆转动，使第二滚珠丝杆螺纹致动其左右部的两个上层齿条安装座沿上光轴相向或相背移动，进而使两个上层齿条带动两个双控拨转装置的上扇形齿轮以相反的方向摆转，带动连杆装置致动两个座板，以此方式使两个滚压轮装置摆转，使两个滚压轮相向或相背移动，以实现滚压轮对轮胎胚轴向滚压轨迹的精准控制。

本发明的第三伺服传动机构还包括分别螺纹配合安装在第三滚珠丝杆的正反螺纹部上的两个下层齿条安装座，各下层齿条安装座的前面各固定有一与下扇形齿轮啮合的下层齿条，两根水平平行的下光轴滑动套接在下层齿条安装座上并且端部与两个侧立板固接；第三伺服传动机构还包括一固定在台板顶面左后部的第三伺服电机、以及一把第三伺服电机动力传递给第三滚珠丝杆的第三同步带。第三伺服电机通过第三同步带带动第三滚珠丝杆转动，使第三滚珠丝杆螺纹致动其左右部的两个下层齿条安装座沿上光轴相向或相背移动，进而使两个下层齿条带动两个双控拨转装置的下扇形齿轮以相反的方向摆转，台板上左右两个转轴转动，使转轴顶端的摆板通过连杆装置带动座板移动，实现滚压轮装置滚压轮胎胎胚的轴向轨迹连续精准控制。

本发明的滚压轮装置包括一用于固定在安装位上的气缸安装座、一固定安装在气缸安装座上的气缸、一安装在气缸杆前端的滚轮安装座、一组滑动安装在气缸安装座上且前端和滚轮安装座固定的导向轴、一转动安装在滚轮安装座上的用于滚压整形轮胎胎胚的滚压轮。气缸的气缸杆带动滚轮安装座伸出幅度，可控制滚压轮前后移动，可对轮胎胎胚的滚压压力进行调节，导向轴用于滚压轮前后移动导向，确保滚压轮前后移动平稳。

本发明的基板上还固定有四个调节螺栓组件，所述的调节螺栓组件用于调节校正机架在基板上的安装固定位置；以确保本发明对正安装在轮胎成型机的成型鼓后方。

本发明的有益效果如下：

①仅采用一组滚压轮对轮胎胎胚连续移位滚压，无需多组滚压轮切换滚压位置，提高整形滚压轮胎胎胚的工作效率，并且所滚压整形胎面不会产生起皱或产生凹凸现象，确保了轮胎成型的品质；

②通过三个伺服传动机构配合控制双控拨转装置对滚压轮装置前后移动、左右摆转，使滚压轮连续轴向滚压的轮胎胎胚的外轮廓大小可调节，以满足胎宽或/和胎高不同的轮胎的整形滚压，大大提高本发明整形滚压整形轮胎的通用性。

附图说明

图1为本发明的立体结构示意图。

图2为本发明台板上安装第二和第三伺服传动机构的立体结构示意图。

图3为本发明的双控拨转装置的立体结构示意图一。

图4为本发明的双控拨转装置的立体结构示意图二。

图5为本发明的滚压轮装置安装在双控拨转装置上的结构示意图。

图中附图标识为：10.基板；20.机架；30.调节螺栓组件；40.台板；41.导轨；42.侧立板；43.轴承安装孔；50.第一伺服传动机构；51.第一伺服电机；52.第一滚珠丝杆；53.第一同步带；60.双控拨转装置；61.转轴；611.滚珠轴承；62.摆板；63.下扇形齿轮；64.座板；641.安装位；65.连杆装置；651.第一连杆；652.第二连杆；653.第三连杆；66.上扇形齿轮；A1.第一内铰轴；A2.第二内铰轴；B1.第一外铰轴；B2.第二外铰轴；B3.第三外铰轴；C.牵引铰轴；70.第二伺服传动机构；71.第二滚珠丝杆；72.上层齿条安装座；73.上层齿条；74.上光轴；75.第二伺服电机；76.第二同步带；80.第三伺服传动机构；81.第三滚珠丝杆；82.下层齿条安装座；83.下层齿条；84.下光轴；85.第三伺服电机；86.第三同步带；90.滚压轮装置；91.气缸安装座；92.气缸；93.滚轮安装座；94.导向轴；95.滚压轮。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

如图1所示的一种高效三轴动态滚压装置，用于安装在轮胎成型鼓的后方，包括一基板10以及一固定在基板10上的机架20，基板10上还固定有四个调节螺栓组件30，调节螺栓组件30用于调节校正机架20在基板10上的安装固定位置；机架20顶面轨装一水平的台板40，机架20上还安装一用于驱动台板40在机架20上前后滑移的第一伺服传动机构50；台板40前部左右各安装一双控拨转装置60；各双控拨转装置60顶部安装一用于对轮胎胎胚进行整形的滚压轮装置90；台板40右后侧安装一用于同步致动两双控拨转装置60以使两滚压轮装置90在相应的双控拨转装置60上对称地摆转的第二伺服传动机构70；台板40左后侧安装一用于同步致动双控拨转装置60转动而使两滚压轮装置90相对于台板40上对称摆转的第三伺服传动机构80；三个伺服传动机构配合可使滚压轮装置90对由胎面向胎沿方向的轮胎胎胚表面进行连续滚压整形。

本发明的具体组装结构和功能说明如下：

如图1所示，本发明的机架20顶面左右平行固定有两根与台板40底面滑动配合的导轨41，第一伺服传动机构50包括一固定在机架20右后侧的第一伺服电机51、一固定机架20中间以螺纹致动台板40前后移动的第一滚珠丝杆52、以及一把第一伺服电机51动力传递给第一滚珠丝杆52的第一同步带53；通过第一伺服电机51带动第一同步带53致动第一滚珠丝杆52旋转，使第一滚珠丝杆52螺纹致动台板40精准地沿导轨41前后滑行移动，即可实现安装在台板40上的双控拨转装置60、第二伺服传动机构70、第三伺服传动机构80和安装在双控拨转装置60上的滚压轮装置90一并与台板40同步前后移动。

如图1、图3和图4，本发明的每个双控拨转装置60包括一可直立安装在台板40前部的转轴61，转轴61顶端偏置固接一摆板62，转轴61下部固定一用于致动转轴61旋转的下扇形齿轮63；摆板62上方设置一座板64，座板64通过连杆装置65摆转连接在摆板62上，摆板62与下扇形齿轮63之间的转轴61上转动套接连接一与连杆装置65铰接的上扇形齿轮66，具体是：连杆装置65包括第一连杆651、第二连杆652和第三连杆653，第一连杆651通过第一内铰轴A1铰接在摆板62上，第一连杆651一外摆端通过第一外铰轴B1与座板64底面铰接，第二连杆652通过第二内铰轴A2铰接在摆板62上，第二连杆652一外摆端通过第二外铰轴B2与座板64底面铰接，并且第二连杆652另一外摆端通过第三外铰轴B3铰接在第三连杆653一端，第三连杆653的另一端与上扇形齿轮66扇面外端通过牵引铰轴C铰接，实现单个双控拨转装置60的装配连接；如图1～图3所示，台板40前端左右各设置一轴承安装孔43，转轴61通过两个滚珠轴承611与轴承安装孔43连接，以此安装方式，使左右两个双控拨转装置60对称并可转动地安装在台板40前端。

如图1和图5所示，本发明的滚压轮装置90包括一气缸安装座91、一固定安装在气缸安装座91上的气缸92、一安装在气缸杆前端的滚轮安装座93、一组滑动安装在气缸安装座91上且前端和滚轮安装座93固定的导向轴94、一转动安装在滚轮安装座93上的用于滚压整形轮胎胎胚的滚压轮95；两个滚压轮装置90的气缸安装座91底面分别与左右两个双控拨转装置60的座板64上的安装位641连接固定，使两个滚压轮装置90对称装接在左右两个双控拨转装置60上。气缸92的气缸杆带动滚压轮95前后移动，可调节滚压轮95对轮胎胎胚的滚压力度大小，导向轴94可确保滚压轮95前后移动的稳定性。

如图1、图2和图4所示，本发明的台板40顶面左右两侧的中部设置有相平行的两个侧立板42；第二伺服传动机构70包括安装在两个侧立板42上部的一具有正反牙螺纹部的第二滚珠丝杆71，还包括分别螺纹配合安装在第二滚珠丝杆71的正反螺纹部上的两个上层齿条安装座72，各上层齿条安装座72的前面各固定有一与上扇形齿轮66啮合的上层齿条73，两根水平平行的上光轴74滑动套接在上层齿条安装座72上并且端部与两个侧立板43固接；第二伺服传动机构70还包括一固定在台板40顶面右后部的第二伺服电机75、以及一把第二伺服电机75动力传递给第二滚珠丝杆71的第二同步带76。第二伺服电机75通过第二同步带76带动第二滚珠丝杆71转动，可使其上的两个上层齿条安装座72沿两根上光轴74平稳地相向或相背移动，使左右两上层齿条73分别带动左右双控拨转装置上的上扇形齿轮66，通过连杆装置65带动座板64及座板64摆转，即可实现两个滚压轮装置90在双控拨转装置60上摆转，即两个滚压轮装置90的滚压轮95在两个双控拨转装置60上以左右方向相向或相背摆转。

如图1、图2和图4所示，本发明的第三伺服传动机构80包括安装在两个侧立板42下部的一具有正反牙螺纹部的第三滚珠丝杆81，还包括分别螺纹配合安装在第三滚珠丝杆81的正反螺纹部上的两个下层齿条安装座82，各下层齿条安装座82的前面各固定有一与下扇形齿轮63啮合的下层齿条83，两根水平平行的下光轴84滑动套接在下层齿条安装座82上并且端部与两个侧立板43固接，两根下光轴84可确保第三滚珠丝杆81带动下层齿条安装座82左右水平移动平稳；第三伺服传动机构80还包括一固定在台板40顶面左后部的第三伺服电机85、以及一把第三伺服电机75动力传递给第三滚珠丝杆81的第三同步带86。第三伺服电机85通过第三同步带86带动第三滚珠丝杆81转动，第三滚珠丝杆81带动左右两个下层齿条安装座82在左右方向上相向或相背水平移动，左右两下层齿条83带动下扇形齿轮63摆转，下扇形齿轮63带动转轴61正向或反向转动一幅度，致动摆板62带动连杆装置65使座板摆转，即可实现两个滚压轮装置90相对于台板40摆转，即两个滚压轮装置90的滚压轮95摆转移位。

基于上述各部分的结构和功能说明，下来简要说明本发明的工作原理及实施动作。

如图1～图3所示，将本发明安装在轮胎成型机的成型鼓后方，并使左右两个滚压轮95中间一面重合且和成型鼓垂直。当需要辊压成型鼓上的胎胚时，滚压轮装置90上的气缸杆处于伸出状态且气缸92压力可调，以此可调节滚压轮95滚压胎胚的压力，第一伺服传动机构50的第一伺服电机51启动，通过第一同步带53带动第一滚珠丝杆52转动，驱动台板40沿导轨41向前移动，即使台板40上的所有部件随台板40一并前移，进而使两个滚压轮95接触到胎胚中间表面；接着第二伺服传动机构70的第二伺服电机75通过第二同步带76带动第二滚珠丝杆71转动，可使两个上层齿条安装座72沿两根上光轴74平稳地以相反方向移动，使左右两上层齿条73分别带动左右双控拨转装置上的上扇形齿轮66，通过各自的连杆装置65带动座板64及座板64摆转，即可实现两个滚压轮装置90的滚压轮95从胎胚中间往其轴向两侧移动滚压，当滚压轮95滚压到胎边时，第三伺服传动机构80的第三伺服电机85通过第三同步带86带动第三滚珠丝杆81转动，第三滚珠丝杆81带动左右两个下层齿条安装座82在以相反方向水平移动，左右两下层齿条83带动下扇形齿轮63摆转，下扇形齿轮63通过转轴61带动摆板62，联动连杆装置65带动座板64摆转，使滚压轮装置90上的滚压轮95在胎边处沿胎边外形转动滚压；滚压完成后，第一伺服传动机构50驱动台板40往后移动，第二伺服传动机构70通过驱动双控拨转装置60摆转滚压轮装置90，使滚压轮85回到中间位置，第三伺服传动机构80通过双控拨转装置60摆转滚压轮装置90，使滚压轮85回到初始和成型鼓垂直的角度，然后滚压轮装置90上的气缸92的气缸杆回缩，使滚压轮85回到初始位置，准备下一次滚压。

本发明通过三个伺服传动机构分别控制三根滚珠丝杆配合，控制台板40前后移动、控制双控拨转装置60摆转滚压轮装置90实现滚压轮95移动和变向，即可使两对称的滚压轮95轴向移动滚压胎胚的滚压点形成一连续的轮胎整形外轮廓线，结合胎胚在成型鼓上的旋转，即可完成对胎胚表面的连续整形滚压。对于胎面宽度不同、胎径不同的胎胚，由第一伺服传动机构50控制第一滚珠丝杆52驱动台板40前后移动行程、由第二伺服传动机构70控制第二滚珠丝杆71拨转上扇形齿轮66的幅度、由第三伺服传动机构80控制第三滚珠丝杆81拨转上扇形齿轮63的幅度，即可使两滚压轮95移动勾勒出相适应的胎胚整形的轴向外轮廓，以此可使本发明通用于不同规格的胎胚整形滚压。

以上实施例仅供说明本发明之用，而非对本发明的限制，本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以作出各种变换或变化。因此，所有等同的技术方案也应该属于本发明的范畴，应由各权利要求限定。