用于防穿刺轮胎生产的生产设备及其使用方法
阅读说明：本技术 用于防穿刺轮胎生产的生产设备及其使用方法 (Production equipment for producing puncture-proof tire and using method thereof ) 是由 陈俊 于 2021-09-07 设计创作，主要内容包括：本发明属于防刺穿轮胎生产技术领域,且公开了用于防穿刺轮胎生产的生产设备,包括滑移装置和控制及显示模块,所述滑移装置的底部固定安装有液压杆,所述液压杆的输出端固定连接有固定架,所述固定架的内侧活动安装有转筒且固定架的外侧固定安装有电机,所述电机与转筒传动连接,所述转筒上安装有弹性机构。本发明通过设置弹性机构、穿刺针、滑块和压臂的配合实现拉压力传感器对压力的快速感应,和穿刺针穿透后滑块与压臂的脱离,通过拉压力传感器检测压力的阶跃性变化反应并判断出穿透的效果,无需人工主动目视观察,提高了检测效率和速度,降低工作人员的负担。(The invention belongs to the technical field of production of puncture-proof tires, and discloses production equipment for production of puncture-proof tires, which comprises a sliding device and a control and display module, wherein a hydraulic rod is fixedly installed at the bottom of the sliding device, the output end of the hydraulic rod is fixedly connected with a fixed frame, a rotary drum is movably installed on the inner side of the fixed frame, a motor is fixedly installed on the outer side of the fixed frame, the motor is in transmission connection with the rotary drum, and an elastic mechanism is installed on the rotary drum. The invention realizes the rapid sensing of the pressure by the tension and pressure sensor through the matching of the elastic mechanism, the puncture needle, the slide block and the pressure arm, and the separation of the slide block and the pressure arm after the puncture needle penetrates, detects the step change reaction of the pressure and judges the penetrating effect through the tension and pressure sensor, does not need manual active visual observation, improves the detection efficiency and speed, and reduces the burden of workers.)
技术领域
本发明属于防刺穿轮胎生产技术领域，具体为用于防穿刺轮胎生产的生产设备及其使用方法。
背景技术
现下轮胎生产已经渐渐步入全自动化生产的时代，轮胎生产原料由六轴机器人搬运胶块到破碎罐中进行破碎，混匀，随后胶粒进行自动称量和配比，随后小料与合成胶一同输送至密炼机混炼，并压出胶片，压出的胶片将作为后续制作胎面，胎侧和内衬层，这些部位都是防刺穿轮胎在日后使用过程中受磨损和首刺穿威胁最大的区域，因此在胎面、胎侧和内衬层被压出后，需要对其进行抽样称重，防磨以及刺穿检验。
刺穿检验时防刺穿轮胎生产流程及生产设备的关键一环，现有穿刺检验，针对实际使用情况下的模拟程度相对较低，一般只对受检样品的其中多个或者单个部位进行刺穿检验，一些未达到自动化检验的厂家，需要人工在检验室观察穿刺物对胎面的穿刺效果，从而判断胎面的防穿刺性能是否达标，上述检测方式其实都不能很好的反应出轮胎真实的防穿刺性能，因而需要在此处进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供用于防穿刺轮胎生产的生产设备及其使用方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
用于防穿刺轮胎生产的生产设备及其使用方法，包括滑移装置和控制及显示模块，所述滑移装置的底部固定安装有液压杆，所述液压杆的输出端固定连接有固定架，所述固定架的内侧活动安装有转筒且固定架的外侧固定安装有电机，所述电机与转筒传动连接，所述转筒上安装有弹性机构，所述弹性机构的内外两端分别连接有滑块和穿刺针；
所述转筒的内侧包括有外层板面和内层板面两层，且外层板面和内层板面之间设有中间滑道，所述滑块滑移安装于中间滑道的内侧，所述内层板面内侧设有拉压力传感器，所述内层板面顶部铰接有压臂，所述压臂的内端位于拉压力传感器感应侧顶部且压臂的外端与滑块斜面抵触，所述拉压力传感器与控制及显示模块电连接。
其中，所述滑块的内端开设有斜面倾斜角为四十五度，所述滑块的外端为竖直平面且与弹性机构的内端抵触连接，滑块的斜面会推动压臂与其的接触端翘起，而压臂的另一端就向下倾斜，并且对拉压力传感器的顶部进行挤压。
其中，中间滑道的内侧的顶部设有垫层，所述滑块位于中间滑道的垫层上方并可沿着垫层上下滑移，所述垫层连接外层板面与内层板面，垫层的作用首先为了增强外层板面的内层板面的强度，并且提供滑块一个滑移支撑，起到限位作用，防止滑块滑脱。
其中，所述弹性机构包括有固定筒、弹簧、固定板、活动杆和卡板，所述活动杆套设于固定筒的内腔中，所述卡板设置于固定筒的内腔壁，所述固定板设置于活动杆的外表面，所述弹簧套设于活动杆的表面且其两端弹性支撑于固定板和卡板之间，所述弹性机构的内端为活动杆的内端与滑块抵触，所述活动杆的外端固定连接有穿刺针，所述固定筒固定安装于转筒的外层壳上，当穿刺针的尖端受到顶撑时，弹簧会首先收缩，并且其次再是对滑块施加压力，当穿刺针穿透之后，由于弹簧的弹力会将穿刺针进一步推进，由此实现活动杆与滑块的快速脱离。
其中，所述弹性机构在转筒的外层壳上等距设置有八个，所述转筒内腔中的滑块和压臂等距设置有八组，且每个滑块分别与一个弹性机构的内端抵触，这是为了在电机控制转筒旋转时，八个穿刺针可以随着旋转轮流对受检物进行穿刺，提高检测效率。
其中，所述压臂与滑块斜面的抵触端开设为弧面，所述压臂与滑块接触端的力臂长度小于压臂与拉压力传感器接触端的力臂长度，这样设置的好处是可以节省下转筒的内部空间，相对缩小转筒的直径大小，将压臂向转筒的内腔中部集中，并且在压臂与滑块接触受到较大力度的顶撑时，其较长的一端对拉压力传感器顶部施加的压力会相对较小，防止无节制的压力对拉压力传感器造成损坏。
其中，所述穿刺针的下方设有输送机，所述输送机的滚筒上铺设有待检胎面或胎侧或内衬层，输送机用于对受检物的自动转移和承接，其在检测过程中，本身都是不工作的，只有在上料或者卸下受检物的时候才会工作，起到对受检物的转移作用。
其中，所述输送机的滚筒上表面开设有凹槽，所述待检胎面或胎侧或内衬层将凹槽铺盖，所述凹槽位于穿刺针的正下方，该凹槽就是为了穿刺针的穿透提供一个留滞的空间，以及穿刺针的尖端将受检物凹陷时，给予他们一个凹陷的空间。
本发明还提供了用于防穿刺轮胎生产的生产设备的使用方法，包括如下步骤：待检胎面、胎侧或者内衬层会随着输送机从压出设备中被传送过来，电机调节穿刺针的针尖朝向正下方，液压杆启动将穿刺针压下顶刺胎面、胎侧或者内衬层；
穿刺针的尖端受到支撑力，于是弹性机构内部的活动杆顶撑的滑块向内移动，同时弹簧被压缩，滑块向内滑移其斜面顶撑着压臂的外端弧面，迫使压臂旋转，于是压臂的内端压住拉压力传感器的感应侧；
感应侧受到的压力变化可以实时反应在控制及显示模块的显示屏上，当穿刺针突然穿透胎面、胎侧或者内衬层之后，由于弹性机构内部侧弹簧弹力的作用，穿刺针会快速穿过胎面，致使活动杆快速脱离与滑块的接触，因而压臂对拉压力传感器的压力瞬间消失，控制及显示模块的读数瞬间下降归零，表示已经穿透，此处设置弹簧的主要目的就是为了加快滑块和活动杆之间的脱离速度，由此防止由于穿刺针在穿透部的滞留导致拉压力传感器感受到的压力变化不明显；
控制电机带动转筒匀速率转动，并控制滑移装置沿着轨道滑移，八个穿刺针沿着胎面、胎侧或者内衬层延伸方向轮流扎下，依次检测并模拟各个方向扎下时胎面、胎侧或者内衬层的各个部位承受能力，如图所示，穿刺针顶刺住受检物表面之后，其对穿刺针的顶刺角度会随着转筒的旋转而实时发生变化，由此来模拟车轮在转动过程中受到的来自各个角度尖刺物的穿刺，验证受检物的防穿刺效果，如果穿刺针将受检物表面穿透，那么效果与上述是一样的，控制及显示模块的读数会发生一个骤降，代表穿透，由此检查在施加各个穿透压力以及穿透角度中，受检物的防穿刺性能如何，并且随着穿刺针持续不断的向前滚动，受检物的各个部位都会受到检测。
本发明的有益效果如下：
1、本发明通过设置弹性机构、穿刺针、滑块和压臂的配合实现拉压力传感器对压力的快速感应，和穿刺针穿透后滑块与压臂的脱离，通过拉压力传感器检测压力的阶跃性变化反应并判断出穿透的效果，无需人工主动目视观察，提高了检测效率和速度，降低工作人员的负担。
2、本发明通过设置控制及显示模块可以进行水平滑移，并且设置电机带动转筒旋转，转筒外侧的八个穿刺针可以在行进过程中一次扎向受检物的不同部位，对受检物表面整体进行防穿刺检查，用以提高检查过程中的全面性和检测准确性。
3、本发明通过在穿刺针转动的过程中，穿刺针的尖端向受检物施加的穿刺力方向是实时变化的，由此来模拟车轮在转动过程中受到的来自各个角度尖刺物的穿刺，验证受检物的防穿刺效果，检查在施加各个穿透压力以及穿透角度中，受检物的防穿刺性能如何，进一步提高检查的全面性。
附图说明
图1为本发明整体机构正视图；
图2为本发明的轴侧示意图；
图3为本发明输送机滚筒的凹槽以及整体侧视图；
图4为本发明转筒的内部结构示意图；
图5为本发明图4的A部分示意图；
图6为本发明弹性机构的内部机构剖视图；
图7为本发明穿刺针的穿刺角度变化示意图。
图中：1、滑移装置；2、控制及显示模块；3、输送机；4、液压杆；5、固定架；6、电机；7、转筒；71、外层板面；72、中间滑道；73、内层板面；8、弹性机构；81、固定筒；82、弹簧；83、固定板；84、活动杆；85、卡板；9、穿刺针；10、滑块；11、压臂；12、拉压力传感器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1至图7所示，本发明实施例中，用于防穿刺轮胎生产的生产设备及其使用方法，包括滑移装置1和控制及显示模块2，滑移装置1的底部固定安装有液压杆4，液压杆4的输出端固定连接有固定架5，固定架5的内侧活动安装有转筒7且固定架5的外侧固定安装有电机6，电机6与转筒7传动连接，转筒7上安装有弹性机构8，弹性机构8的内外两端分别连接有滑块10和穿刺针9；
转筒7的内侧包括有外层板面71和内层板面73两层，且外层板面71和内层板面73之间设有中间滑道72，滑块10滑移安装于中间滑道72的内侧，内层板面73内侧设有拉压力传感器12，内层板面73顶部铰接有压臂11，压臂11的内端位于拉压力传感器12感应侧顶部且压臂11的外端与滑块10斜面抵触，拉压力传感器12与控制及显示模块2电连接。
其中，滑块10的内端开设有斜面倾斜角为四十五度，滑块10的外端为竖直平面且与弹性机构8的内端抵触连接，滑块10的斜面会推动压臂11与其的接触端翘起，而压臂11的另一端就向下倾斜，并且对拉压力传感器12的顶部进行挤压。
其中，中间滑道72的内侧的顶部设有垫层，滑块10位于中间滑道72的垫层上方并可沿着垫层上下滑移，垫层连接外层板面71与内层板面73，垫层的作用首先为了增强外层板面71的内层板面73的强度，并且提供滑块10一个滑移支撑，起到限位作用，防止滑块10滑脱。
其中，弹性机构8包括有固定筒81、弹簧82、固定板83、活动杆84和卡板85，活动杆84套设于固定筒81的内腔中，卡板85设置于固定筒81的内腔壁，固定板83设置于活动杆84的外表面，弹簧82套设于活动杆84的表面且其两端弹性支撑于固定板83和卡板85之间，弹性机构8的内端为活动杆84的内端与滑块10抵触，活动杆84的外端固定连接有穿刺针9，固定筒81固定安装于转筒7的外层壳上，当穿刺针9的尖端受到顶撑时，弹簧82会首先收缩，并且其次再是对滑块10施加压力，当穿刺针9穿透之后，由于弹簧82的弹力会将穿刺针9进一步推进，由此实现活动杆84与滑块10的快速脱离。
其中，弹性机构8在转筒7的外层壳上等距设置有八个，转筒7内腔中的滑块10和压臂11等距设置有八组，且每个滑块10分别与一个弹性机构8的内端抵触，这是为了在电机6控制转筒7旋转时，八个穿刺针9可以随着旋转轮流对受检物进行穿刺，提高检测效率。
其中，压臂11与滑块10斜面的抵触端开设为弧面，压臂11与滑块10接触端的力臂长度小于压臂11与拉压力传感器12接触端的力臂长度，这样设置的好处是可以节省下转筒7的内部空间，相对缩小转筒7的直径大小，将压臂11向转筒7的内腔中部集中，并且在压臂11与滑块10接触受到较大力度的顶撑时，其较长的一端对拉压力传感器12顶部施加的压力会相对较小，防止无节制的压力对拉压力传感器12造成损坏。
其中，穿刺针9的下方设有输送机3，输送机3的滚筒上铺设有待检胎面或胎侧或内衬层，输送机3用于对受检物的自动转移和承接，其在检测过程中，本身都是不工作的，只有在上料或者卸下受检物的时候才会工作，起到对受检物的转移作用。
其中，输送机3的滚筒上表面开设有凹槽，待检胎面或胎侧或内衬层将凹槽铺盖，凹槽位于穿刺针9的正下方，该凹槽就是为了穿刺针9的穿透提供一个留滞的空间，以及穿刺针9的尖端将受检物凹陷时，给予他们一个凹陷的空间。
其中，待检胎面、胎侧或者内衬层会随着输送机3从压出设备中被传送过来，电机6调节穿刺针9的针尖朝向正下方，液压杆4启动将穿刺针9压下顶刺胎面、胎侧或者内衬层；
穿刺针9的尖端受到支撑力，于是弹性机构8内部的活动杆84顶撑的滑块10向内移动，同时弹簧82被压缩，滑块10向内滑移其斜面顶撑着压臂11的外端弧面，迫使压臂11旋转，于是压臂11的内端压住拉压力传感器12的感应侧；
感应侧受到的压力变化可以实时反应在控制及显示模块2的显示屏上，当穿刺针9突然穿透胎面、胎侧或者内衬层之后，由于弹性机构8内部侧弹簧82弹力的作用，穿刺针9会快速穿过胎面，致使活动杆84快速脱离与滑块10的接触，因而压臂11对拉压力传感器12的压力瞬间消失，控制及显示模块2的读数瞬间下降归零，表示已经穿透，此处设置弹簧的主要目的就是为了加快滑块10和活动杆84之间的脱离速度，由此防止由于穿刺针9在穿透部的滞留导致拉压力传感器12感受到的压力变化不明显；
控制电机6带动转筒7匀速率转动，并控制滑移装置1沿着轨道滑移，八个穿刺针9沿着胎面、胎侧或者内衬层延伸方向轮流扎下，依次检测并模拟各个方向扎下时胎面、胎侧或者内衬层的各个部位承受能力，如图7所示，穿刺针9顶刺住受检物表面之后，其对穿刺针9的顶刺角度会随着转筒7的旋转而实时发生变化，由此来模拟车轮在转动过程中受到的来自各个角度尖刺物的穿刺，验证受检物的防穿刺效果，如果穿刺针9将受检物表面穿透，那么效果与上述是一样的，控制及显示模块2的读数会发生一个骤降，代表穿透，由此检查在施加各个穿透压力以及穿透角度中，受检物的防穿刺性能如何，并且随着穿刺针9持续不断的向前滚动，受检物的各个部位都会受到检测。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
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