一种小型中空橡胶轮胎制造工艺及设备
1.本发明涉及轮胎加工领域，尤其是涉及一种小型中空橡胶轮胎制造工艺及设备。
背景技术：
2.目前电动平衡车等小型车辆一般都是使用实心橡胶轮胎，其制造工艺一般是将橡胶生料挤出成条状，然后缠绕于滚筒上形成圆环状，然后将圆环状生料称重后再放入硫化模具中进行硫化成形，轮胎为实心结构，相比中空胎避震性较差，耗费的橡胶材料也多。由于中空橡胶轮胎具有免充气、节省材料与避震性好的优点，非常适合用于电动平衡车的制造。而原来用于实心橡胶轮胎制造的工艺及设备及不能用于中空橡胶轮胎制造，这就需要重新调整中空橡胶轮胎的制造工艺并设计一款应用于小型中空橡胶轮胎制造的设备，来满足机械化加工的需求。
技术实现要素：
3.本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种小型中空橡胶轮胎制造工艺及设备，满足了多种规格的小型中空橡胶轮胎的制造需要，生产的小型中空橡胶轮免充气，动平衡及避震性能好，并且节约材料，降低了成本。
4.本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种小型中空橡胶轮胎制造工艺，包括
5.步骤1：通过挤出工艺挤出中空的橡胶生料胶条，胶条截面形状与轮胎一致；
6.步骤2：根据轮胎周长通过自动化斜切方式将中空结构的胶条切成等长的胶条段，切口角度α为30
°
～45
°
；
7.步骤3：胶条段切口处涂胶，使用小型中空橡胶轮胎制造设备将胶条两端准确对接后压实；
8.步骤4：将粘接成环状的胶条放入硫化模具进行硫化就制造出中空轮胎。
9.一种小型中空橡胶轮胎制造设备，包括工作台、平移模块、旋转模块和压实模块，压实模块居中设置于工作台上，平移模块和旋转模块均为在工作台上设置的两组并且在压实模块的两侧对称设置；旋转模块包括立架、旋转气缸和夹持气缸，旋转气缸设置于立架上，夹持气缸安装于一限位板上，限位板安装于旋转气缸上，由旋转气缸带动限位板和夹持气缸进行旋转，限位板在夹持气缸的一侧形成供胶条穿过的卡口，且该卡口与夹持气缸上的第一夹爪夹紧空间对应，夹持气缸的上方还设置有一定位板，定位板供胶条从下方穿过卡口和夹紧空间后限定上极限位置，初始状态时胶条一端呈竖直状态穿过卡口和夹紧空间至抵触定位板，并由第一夹爪对胶条进行夹紧，当两组旋转气缸工作时旋转90度，令左右的胶条端部呈水平状态并相对；压实模块包括压实气缸，压实气缸上的第二夹爪形成水平的压实空间，呈水平状态的胶条端部与压实空间相对；平移模块包括平移气缸和导轨，立架的下部设置有滑块，滑块可滑移设置于导轨上，平移气缸的气缸轴连接至立架，令两侧平移气缸在工作时驱动两侧立架相靠近或相远离，当两侧立架相靠近时，令两侧呈水平状态的胶
条端部移动至压实空间中抵触，并由第二夹爪对两端的胶条接头进行压实。
10.作为一种改进，平移模块还包括垫板和调节平台，垫板安装于工作台上，垫板上设置滑轨，调节平台设置于滑轨上进行前后滑移，平移气缸安装于调节平台上，通过调节平台的前后位置变化调整平移气缸对立架的往复移动位置。
11.作为一种改进，平移气缸的端面固定于一气缸架上，气缸架呈l形，其下部安装于调节平台上，上部供平移气缸水平安装。
12.作为一种改进，垫板上可旋转设置有旋钮，旋钮螺纹连接至调节平台，通过旋转旋钮调整调节平台的前后位置。
13.作为一种改进，工作台上与调节平台对应设置有刻度，调节平台在调试位置时对应刻度提示前后位置。
14.作为一种改进，还包括有控制模块和触摸屏，控制模块用于预设轮胎直径参数、对接时间参数和压实时间参数，触摸屏与控制模块信号连接供操作者进行参数修改，控制模块与各气缸进行信号连接进行启停控制。
15.作为一种改进，还包括有位于工作台下部的两组脚踏开关和位于工作台上的两组按钮，脚踏开关和按钮均与控制模块进行信号连接；当操作者的双脚踩下脚踏开关时令夹持气缸工作，由第一夹爪对胶条进行夹紧；当操作者的双手按压按钮时令旋转气缸工作，调整胶条端部至水平，之后令平移气缸工作推动立架相向运动，完成两侧胶条端部在压实空间处对接，之后令压实气缸工作，由第二夹爪对胶条接头进行压实。
16.作为一种改进，导轨的中部设置有限位块，限位块阻挡立架进而限制两侧立架合拢的极限位置。
17.作为一种改进，压实模块还包括立柱和安装板，立柱安装于工作台上，压实气缸设置于立柱顶端，安装板呈u形，其从上方包围压实气缸，并从两侧分别通过紧固件与压实气缸、立柱进行安装固定。
18.本发明的有益效果：本发明的工艺直接改变挤出口模形状，使得挤出生料断面即为中空环状结构，对挤出的生料进行自动切除，自动切除后重量是在误差范围内的，无需人工干预，并且通过对切口角度的设计，保证后续粘接面具有足够的面积，粘接牢固可靠。
19.本发明的设备通过机械结构进行中空胶条的两端定位装夹，并依靠机械化的旋转移动，代替人工准确的完成胶条从条状到圆环状的对接压实，令操作者更加的省时省力，并且有效的保证胶条端部的对接压实精确程度，整体结构在运动、对接、压实的过程中除胶条端部外没有对其他位置产生限制，从而使轮胎压实成型过程中未受到多余外力的挤压，更有利于对接处的均匀受力被压实，保证加工质量。
20.设备与工艺进行良好的配合，令胶条的对接能够严格对中，保证硫化后的轮胎可以满足动平衡要求，车辆在高速行驶状态下也不会出现抖动的情况。
附图说明
21.图1是本发明的小型中空橡胶轮胎制造工艺过程图。
22.图2是本发明的立体结构示意图。
23.图3是本发明的局部立体结构示意图。
24.图4是本发明的平移模块的立体结构示意图一。
25.图5是本发明的旋转模块的立体结构示意图。
26.图6是本发明的平移模块的立体结构示意图二。
27.图7是本发明的压实模块的立体结构示意图。
具体实施方式
28.以下结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。
29.如图1-7所示，为本发明小型中空橡胶轮胎制造工艺及设备的具体实施例。
30.一种小型中空橡胶轮胎制造工艺，其特征在于：包括
31.步骤1：通过挤出工艺挤出中空的橡胶生料胶条，胶条截面形状与轮胎一致；
32.步骤2：根据轮胎周长通过自动化斜切方式将中空结构的胶条切成等长的胶条段，切口角度α为30
°
～45
°
；
33.步骤3：胶条段切口处涂胶，使用如权利要求1-9所述的小型中空橡胶轮胎制造设备将胶条两端准确对接后压实；
34.步骤4：将粘接成环状的胶条放入硫化模具进行硫化就制造出中空轮胎。
35.以往实心胎制造是将挤出的橡胶长条料缠绕在金属滚筒上形成生料环，取下生料环要人工称重，保证生料环重量在一个误差精度内，太重或太轻都会硫化后形成次品，这个过程费时费人工。
36.本发明新的工艺是直接改变挤出口模形状，使得挤出生料断面即为中空环状结构，对挤出的生料进行自动切除，自动切除后重量是在误差范围内的，无需人工干预，注意切口与生料轴心线成一定夹角，即将切口角度α设计在30
°
～45
°
的范围内，保证后续粘接面具有足够的面积，粘接牢固可靠。但是由于生料配方略有差别斜切后每段的长度存在一定误差(1-6mm)，所以要求对接时要严格对中，不能出现偏差，偏差了就会导致中空胎动平衡不过关成次品。本发明的设备就是通过良好的机械结构，实现机械化精确化的对接严格对中，而且能够满足不同直径的中空免充气橡胶轮胎的制造。
37.如图1所示，在工艺上直接通过挤出工艺挤出中空的橡胶生料胶条，胶条为中空结构，通过斜切方式将胶条切成段，切口角度α一般为30
°
～45
°
左右，胶条段切口处涂胶(即图1的a)，使用本发明的设备将胶条两端准确对接后压实(即图1的b、c、d)，将粘接成环状的胶条放入硫化模具进行硫化(即图1的e)就完成了小型中空橡胶轮胎的制造。中空的轮胎相比于实心轮胎避震性好，节约材料。本工艺的关键点，对接一定要精确，如果接头对接时出现偏差，硫化后的轮胎就无法满足动平衡要求，车辆行驶速度高就会出现抖动的情况，在通过使用本设备代替人工进行精确的接头对接后，令小型中空橡胶轮胎的成品制造大大得到保证。
38.该实施例包括工作台1、平移模块、旋转模块和压实模块，压实模块居中设置于工作台1上，平移模块和旋转模块均为在工作台1上设置的两组并且在压实模块的两侧对称设置；旋转模块包括立架4、旋转气缸18和夹持气缸22，旋转气缸18设置于立架4上，夹持气缸22安装于一限位板10上，限位板10安装于旋转气缸18上，由旋转气缸18带动限位板10和夹持气缸22进行旋转，限位板10在夹持气缸22的一侧形成供胶条穿过的卡口101，且该卡口101与夹持气缸22上的第一夹爪5夹紧空间对应，夹持气缸22的上方还设置有一定位板9，定位板9供胶条从下方穿过卡口101和夹紧空间后限定上极限位置，初始状态时胶条一端呈竖
直状态穿过卡口101和夹紧空间至抵触定位板9，并由第一夹爪5对胶条进行夹紧，当两组旋转气缸18工作时旋转90度，令左右的胶条端部呈水平状态并相对；压实模块包括压实气缸7，压实气缸7上的第二夹爪71形成水平的压实空间，呈水平状态的胶条端部与压实空间相对；平移模块包括平移气缸2和导轨20，立架4的下部设置有滑块19，滑块19可滑移设置于导轨20上，平移气缸2的气缸轴连接至立架4，令两侧平移气缸2在工作时驱动两侧立架4相靠近或相远离，当两侧立架4相靠近时，令两侧呈水平状态的胶条端部移动至压实空间中抵触，并由第二夹爪71对两端的胶条接头进行压实。
39.在使用本发明的设备时，如图2、3所示，为夹持气缸22的初始状态，将斜切方式切成段的胶条涂胶后将两端经由下方卡口101穿过第一夹爪5的夹紧空间，直至端部与上方定位板9刚好接触；胶条本身被弯曲后有形变回原形的趋势，卡口101的设置良好的配合未合拢的第一夹爪5对胶条进行限位，减少操作者的吃力程度。之后驱动两侧夹持气缸22令两侧第一夹爪5合拢把胶条两端夹紧(如图1的b所示)；之后驱动两侧旋转气缸18相向旋转90度，令左右的胶条端部呈水平状态并相对(如图1的c所示)；之后驱动两侧平移气缸2令两侧立架4向靠近，进而带动两侧呈水平状态的胶条端部移动至压实空间中抵触，之后驱动压实气缸7令上下的第二夹爪71合拢把胶条两端接头部分压实(如图1的d所示)。完成后取下粘接好的胶条，等待进入硫化工艺，机构进行复位可进行下一胶条的加工工序。本发明的设备通过机械化的结构进行中空胶条的两端定位，并依靠机械化的旋转移动，代替人工准确的完成胶条从条状到圆环状的对接压实，令操作者更加的省时省力，并且有效的保证胶条端部的对接压实精确程度；整体结构在运动、对接、压实的过程中除胶条端部外没有对其他位置产生限制，从而使轮胎压实成型过程中未受到多余外力的挤压，更有利于整体呈均匀的环形被限位，对接处可均匀受力被压实，保证加工质量，保证成品率。
40.作为一种改进的具体实施方式，平移模块还包括垫板17和调节平台15，垫板17安装于工作台1上，垫板17上设置滑轨171，调节平台15设置于滑轨171上进行前后滑移，平移气缸2安装于调节平台15上，通过调节平台15的前后位置变化调整平移气缸2对立架4的往复移动位置。
41.如图2、3、6所示，依靠在垫板17上设置滑轨171，从而使调节平台15可在轨171上进行前后滑移，改变平移气缸2的初始位置，因为小型中空橡胶轮胎坯料会具有不同大小的直径，通过调整平移气缸2的初始位置，而平移气缸2行程不变的情况下，可以调整第一夹爪5处夹持的胶条端部的移动范围，如果要加工是直径更大(更小)的轮胎坯料时，就将调节平台15和平移气缸2就向外(内)移动合适的距离，令后序胶条两端部合拢对接时尺寸上更加的合适，避免两端部靠太近过度挤压变形(离太远未充分挤压粘合)，总体上提高设备的适用性，可应对更多规格中空轮胎的工艺制造。
42.作为一种改进的具体实施方式，平移气缸2的端面固定于一气缸架3上，气缸架3呈l形，其下部安装于调节平台15上，上部供平移气缸2水平安装。
43.如图2、3、4、6所示，l形的气缸架3一方面通过下方横板与调节平台15形成牢固的安装状态，上方的竖板形成供平移气缸2水平安装的结构，保证平移气缸2的布置准确，可驱动立架4进行稳定的平移。
44.作为一种改进的具体实施方式，垫板17上可旋转设置有旋钮172，旋钮172螺纹连接至调节平台15，通过旋转旋钮172调整调节平台15的前后位置。
45.如图2、3、4、6所示，旋钮172螺纹连接至调节平台15，在未调试状态下良好的限定了调节平台15的位置，令调节平台15稳定的停留在滑轨171的一个位置进行锁定；当需要对调节平台15的前后位置进行调整时，通过操作者施力旋动旋钮172，进而可带动调节平台15进行平移，实现位置调整。
46.作为一种改进的具体实施方式，工作台1上与调节平台15对应设置有刻度173，调节平台15在调试位置时对应刻度173提示前后位置。
47.如图2、3所示，刻度173的设置可与待加工的轮胎尺寸进行对应，刻度173根据轮胎周长不同，在刻度173上面加有标识，在需要加工某一尺寸的轮胎时，操作者直接将调节平台15调试移动至对应刻度173处对齐即可，便于降低调试难度。
48.作为一种改进的具体实施方式，还包括有控制模块13和触摸屏12，控制模块13用于预设轮胎直径参数、对接时间参数和压实时间参数，触摸屏12与控制模块13信号连接供操作者进行参数修改，控制模块13与各气缸进行信号连接进行启停控制。
49.如图2所示，制造者可预先设计好控制模块13中的程序以及对应所要加工的轮胎的各项参数，操作者可通过触摸屏12直观的了解例如轮胎直径参数、对接时间参数和压实时间参数，并可进行设置和修改，在修改之后各气缸可对应参数进行启停，以及操作者可根据参数进行机构的手动调整。
50.作为一种改进的具体实施方式，还包括有位于工作台1下部的两组脚踏开关14和位于工作台1上的两组按钮11，脚踏开关14和按钮11均与控制模块13进行信号连接；当操作者的双脚踩下脚踏开关14时令夹持气缸22工作，由第一夹爪5对胶条进行夹紧；当操作者的双手按压按钮11时令旋转气缸18工作，调整胶条端部至水平，之后令平移气缸2工作推动立架4相向运动，完成两侧胶条端部在压实空间处对接，之后令压实气缸7工作，由第二夹爪71对胶条接头进行压实。
51.如图2所示，半自动化的机械设备需要考虑到对操作者的保护，避免操作者的手进入到工作区域被机构损伤。进一步设置的两组脚踏开关14，是在操作者双手拿取胶条放置到第一夹爪5处时进行的操作，此时操作者没有双手可供使用，可依靠双脚踩下脚踏开关14，进而驱动夹持气缸22令第一夹爪5对胶条进行夹紧，从而解放了双手；之后的操作借助双手来按下两侧的按钮11，才能驱动后序的机构运行，很好的避免了双手进入到工作区域被机构损伤，保证了安全性，并令机构有序的运行完成工序。
52.作为一种改进的具体实施方式，导轨20的中部设置有限位块21，限位块21阻挡立架4进而限制两侧立架4合拢的极限位置。
53.如图4所示，立架4设置在滑块19上，滑块19在导轨20上稳定的实现平移，为了保护立架4以及其上机构、以及中部的压实模块之间不会因过分合拢而碰触损伤，设置了限位块21的结构，如果立架4和滑块19因操作不当其活动行程过大时，其会被限位块21所阻挡，而令机构无法再继续合拢，避免了机构之间的磕碰受损，延长机构的使用寿命。
54.作为一种改进的具体实施方式，压实模块还包括立柱8和安装板6，立柱8安装于工作台1上，压实气缸7设置于立柱8顶端，安装板6呈u形，其从上方包围压实气缸7，并从两侧分别通过紧固件与压实气缸7、立柱8进行安装固定。
55.如图2、3、7所示，立柱8提供结构的高度供压实气缸7布置，令压实气缸7以及压实空间处于合适的高度位置，胶条在接头压实时下方整体的环形有足够的空间悬空容纳；u形
的安装板6盖在压实气缸7上，并通过在安装板6上安装紧固件与压实气缸7、立柱8进行锁定，能够保证结构简单、安装牢固，不影响胶条在加工过程中的活动空间。
56.以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
技术特征：
1.一种小型中空橡胶轮胎制造工艺，其特征在于：包括步骤1：通过挤出工艺挤出中空的橡胶生料胶条，胶条截面形状与轮胎一致；步骤2：根据轮胎周长通过自动化斜切方式将中空结构的胶条切成等长的胶条段，切口角度α为30
°
～45
°
；步骤3：胶条段切口处涂胶，使用小型中空橡胶轮胎制造设备将胶条两端准确对接后压实；步骤4：将粘接成环状的胶条放入硫化模具进行硫化就制造出中空轮胎。2.一种小型中空橡胶轮胎制造设备，其特征在于：包括工作台(1)、平移模块、旋转模块和压实模块，所述压实模块居中设置于工作台(1)上，所述平移模块和旋转模块均为在工作台(1)上设置的两组并且在压实模块的两侧对称设置；所述旋转模块包括立架(4)、旋转气缸(18)和夹持气缸(22)，所述旋转气缸(18)设置于立架(4)上，所述夹持气缸(22)安装于一限位板(10)上，所述限位板(10)安装于旋转气缸(18)上，由旋转气缸(18)带动限位板(10)和夹持气缸(22)进行旋转，所述限位板(10)在夹持气缸(22)的一侧形成供胶条穿过的卡口(101)，且该卡口(101)与夹持气缸(22)上的第一夹爪(5)夹紧空间对应，所述夹持气缸(22)的上方还设置有一定位板(9)，所述定位板(9)供胶条从下方穿过卡口(101)和夹紧空间后限定上极限位置，初始状态时胶条一端呈竖直状态穿过卡口(101)和夹紧空间至抵触定位板(9)，并由第一夹爪(5)对胶条进行夹紧，当两组旋转气缸(18)工作时旋转90度，令左右的胶条端部呈水平状态并相对；所述压实模块包括压实气缸(7)，所述压实气缸(7)上的第二夹爪(71)形成水平的压实空间，呈水平状态的胶条端部与压实空间相对；所述平移模块包括平移气缸(2)和导轨(20)，所述立架(4)的下部设置有滑块(19)，所述滑块(19)可滑移设置于导轨(20)上，所述平移气缸(2)的气缸轴连接至立架(4)，令两侧平移气缸(2)在工作时驱动两侧立架(4)相靠近或相远离，当两侧立架(4)相靠近时，令两侧呈水平状态的胶条端部移动至压实空间中抵触，并由第二夹爪(71)对两端的胶条接头进行压实。3.根据权利要求2所述的一种小型中空橡胶轮胎制造设备，其特征在于：所述平移模块还包括垫板(17)和调节平台(15)，所述垫板(17)安装于工作台(1)上，所述垫板(17)上设置滑轨(171)，所述调节平台(15)设置于滑轨(171)上进行前后滑移，所述平移气缸(2)安装于调节平台(15)上，通过调节平台(15)的前后位置变化调整平移气缸(2)对立架(4)的往复移动位置。4.根据权利要求3所述的一种小型中空橡胶轮胎制造设备，其特征在于：所述平移气缸(2)的端面固定于一气缸架(3)上，所述气缸架(3)呈l形，其下部安装于调节平台(15)上，上部供平移气缸(2)水平安装。5.根据权利要求3所述的一种小型中空橡胶轮胎制造设备，其特征在于：所述垫板(17)上可旋转设置有旋钮(172)，所述旋钮(172)螺纹连接至调节平台(15)，通过旋转旋钮(172)调整调节平台(15)的前后位置。6.根据权利要求3或4或5所述的一种小型中空橡胶轮胎制造设备，其特征在于：所述工作台(1)上与调节平台(15)对应设置有刻度(173)，所述调节平台(15)在调试位置时对应刻度(173)提示前后位置。7.根据权利要求2或3或4或5所述的一种小型中空橡胶轮胎制造设备，其特征在于：还包括有控制模块(13)和触摸屏(12)，所述控制模块(13)用于预设轮胎直径参数、对接时间
参数和压实时间参数，所述触摸屏(12)与控制模块(13)信号连接供操作者进行参数修改，所述控制模块(13)与各气缸进行信号连接进行启停控制。8.根据权利要求7所述的一种小型中空橡胶轮胎制造设备，其特征在于：还包括有位于工作台(1)下部的两组脚踏开关(14)和位于工作台(1)上的两组按钮(11)，所述脚踏开关(14)和按钮(11)均与控制模块(13)进行信号连接；当操作者的双脚踩下脚踏开关(14)时令夹持气缸(22)工作，由第一夹爪(5)对胶条进行夹紧；当操作者的双手按压按钮(11)时令旋转气缸(18)工作，调整胶条端部至水平，之后令平移气缸(2)工作推动立架(4)相向运动，完成两侧胶条端部在压实空间处对接，之后令压实气缸(7)工作，由第二夹爪(71)对胶条接头进行压实。9.根据权利要求2或3或4或5所述的一种小型中空橡胶轮胎制造设备，其特征在于：所述导轨(20)的中部设置有限位块(21)，所述限位块(21)阻挡立架(4)进而限制两侧立架(4)合拢的极限位置。10.根据权利要求2或3或4或5所述的一种小型中空橡胶轮胎制造设备，其特征在于：所述压实模块还包括立柱(8)和安装板(6)，所述立柱(8)安装于工作台(1)上，所述压实气缸(7)设置于立柱(8)顶端，所述安装板(6)呈u形，其从上方包围压实气缸(7)，并从两侧分别通过紧固件与压实气缸(7)、立柱(8)进行安装固定。
技术总结
本发明公开了一种小型中空橡胶轮胎制造工艺及设备，工艺上通过挤出工艺挤出中空的橡胶生料胶条；通过斜切方式将胶条切成段，切口角度α为30
