用于将窄部件组装到轮胎制造转鼓上的方法

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技术领域\n本发明总体上涉及如机动车辆轮胎的层压产品的制造，更具体地 涉及用于制造这样的产品的转鼓传送技术，并且还更具体涉及用于将 窄部件组装到一成型转鼓上的转鼓传送技术，特别是在包括一系列工 作站的自动轮胎成型系统的方面。\n背景技术\n层压橡胶和合成橡胶如轮胎和传动带的制造通常采用转鼓传送制 造技术来实现。该技术包括采用一“成型转鼓”，在其上组装诸部件， 和多个“测量”或“测量”转鼓，由其将产品的诸部件传送到成型转 鼓上。产品的各个部件最初放到在一个“工作站”的一测量转鼓的表 面上并切成适当的长度。测量转鼓然后向成型转鼓方向移动直到该部 件接触成型转鼓为止。成型转鼓相对于测量转鼓的转动使该部件从测 量转鼓上传送到成型转鼓上。U.S 4 504 337中公开了一测量转鼓的实 例。在一自动的轮胎成型系统中，例如公开于题目为METHOD FOR MANUFACTURING TIRES ON A FLEXIBLE MANUFACURING SYSTEM的U.S专 利申请，律师案卷号为NO.DN 2001166USA中，成型转鼓从工作站移 到工作站，在每一工作站接收一个或多个部件直到产品(或其一个组 件)在成型转鼓上完成为止。在该轮胎成型系统中，以“管道”的方 式使用多个成型转鼓，使得在任何给定的时间总有成型转鼓在不同的 工作站操作或在各工作站之间移动，每一转鼓按顺序取得产品部件。\n这种转鼓传送过程示意地示于图1A-1C中。图1A示出一工作站的 一个转鼓传送装置部分10，其中一测量转鼓12已具有放在其表面上的 轮胎部件14并且部件14已被切成一定长度。一成型转鼓16处于与测 量转鼓12间隔开的位置，等待产品部件14的传送。使测量转鼓12和 成型转鼓16相互接触，如图1B中所示。测量转鼓12和成型转鼓16 相互对等地转动以使部件14从测量转鼓12上解脱并附着到成型转鼓 16上。一旦完成部件14向成型转鼓16的传送，测量转鼓12和成型转 鼓16就相互离开以准备接收一新的部件14，如图1C中所示。\n通常，在每一工作站从测量转鼓或多个测量转鼓上将一个或多个 轮胎部件14施加到成型转鼓16上。当在同一工作站在轮胎成型转鼓 上组装两个同样型式但间隔的轮胎部件时，难以在同一工作站将它们 一起施加，当两间隔开的窄部件14相互靠近时尤其如此。施加两个部 件的实例是一跑气保用轮胎的两轮胎插件的组装，其中在同一工作站 将该两插件从两个测量转鼓上传送到成型转鼓上。\n这种型式的两部件组装技术示意地示于图2中。图2示出一两部 件工作站的一部分10A的俯视图，其包括一对并排定位的窄测量转鼓 12A和12B，各已准备有一各自的轮胎部件14A和14B，例如轮胎插件， 以便传送到一等待的成型转鼓16。\n在只一个工作站的两部件组装具有至少两个胜过单个部件组装的 重要优点是：组装的速度和制造地面空间的节省。然而，多部件的组 装受限于能够在一工作站并排定位的测量转鼓的数目和诸部件在产品 内的位置。如果诸部件必须相互很靠近地放在成型转鼓上，则不可能 将两测量转鼓以并排的结构相互靠近到足以将两部件放在它们的正确 位置。\n然而，如果有一种方式在同一工作站将一轮胎结构的多个靠近的 窄部件组装到一轮胎成型转鼓上，则可能是有利的，因为分开的各工 作站的尺寸和成本及其附加的组装时间是与尺寸、成本和某些窄部件 的价值不相称的。\n作为几个窄部件的实例，例如一胎边芯和一支撑条约位于车辆轮 胎的胎边区域并且是窄的，有可能在一个工作站组装两胎边芯而在另 一工作站组装两窄的支持条。然而，采用现有技术的技术不可能在同 一组装工作站既组装各支撑条又组装各胎边芯部件，因为胎边芯部件 至少部分地组装在支撑条部件的顶部而妨碍采用并排的测量转鼓。\n由于上述在一个工作站组装多个靠近的窄部件上的困难，并且由 于这样做的明显优点，为了改进转鼓传送组装技术，有发展的必要。\n发明内容\n根据本发明，通过设置多组测量转鼓在一个工作站将多个部件组 装到一成型转鼓上，这些测量转鼓均可在两维上独立控制，即在侧向 (平行于成型转鼓的转动轴线)和在纵向(垂直于成型转鼓的转动轴 线)。第一组测量转鼓在侧向定位于第二组测量转鼓的内侧使它们可 以无碍地相互独立移动。总之，第一和第二组转鼓分别在邻接成型转 鼓的第一和第二传送位置、稍与成型转鼓隔开的第一和第二准备位置 以及第一和第二部件装载位置之间交替地移动。当第一组测量转鼓在 第一部件装载位置接收新的轮胎部件时，第二组测量转鼓位于接近成 型转鼓的第二准备或第二传送位置。在第一组测量转鼓从第一传送和 第一准备位置(纵向)退回到第一部件装载位置的同时，第二组测量 转鼓在第一组测量转鼓的外侧移到第二准备位置并最后移到邻接成型 转鼓的第二传送位置，以便将诸部件施加到成型转鼓上。当第一组测 量转鼓从第一准备位置移到第一装载位置时，在其上施加新的部件。 在诸部件从第二组测量转鼓上传送到成型转鼓上以后，第二组测量转 鼓从第二传送位置退回到第二准备位置并最后退回到第二装载位置， 与此同时第一组测量转鼓返回到第一传送位置，如以上所述。在将诸 部件施加到轮胎成型转鼓上以后，该成型转鼓移到下一工作站，一新 的成型转鼓移到工作站中的位置，并且开始再循环。\n当一组测量转鼓(第一或第二组)到达邻近成型转鼓的第一或第 二准备位置时，它们侧向定位以避开另一组测量转鼓，并且必须侧向 再定位以便在正确的位置将它们的轮胎部件组装到成型转鼓上。在将 轮胎部件传送到成型转鼓上以后，该组测量转鼓返回到它们各自的第 一或第二准备位置并且在返回到它们各自的装载位置时再一次侧向改 变位置以避开另一组测量转鼓。\n根据本发明的一个方法方面，将多个部件组装到一个或多个轮胎 成型转鼓上是通过设置第一和第二组测量转鼓并将第一和第二组部件 分别装载到第一和第二组测量转鼓上来进行的。第一组测量转鼓定位 到邻近轮胎成型转鼓的第一准备位置而第二组测量转鼓定位在第二装 载位置。然后第一组测量转鼓离开轮胎成型转鼓退到第一装载位置而 第二组测量转鼓在第一组测量转鼓的周围移到邻近轮胎成型转鼓的第 二准备位置。\n根据本发明的另一方面，通过使第一组测量转鼓从第一准备位置 移到第一传送位置将第一组部件从第一组测量转鼓上传送到轮胎成型 转鼓上。\n根据本发明的另一方面，通过使第二组测量转鼓从第二准备位置 移到第二传送位置将第二组部件从第二组测量转鼓上传送到轮胎成型 转鼓上。\n根据本发明的另一方面，在第一组测量转鼓处于第一装载位置时 新的第一组部件施加到第一组测量转鼓上。\n根据本发明的另一方面，在第二组测量转鼓处于第二装载位置时 新的第二组部件施加到第二组测量转鼓上。\n根据本发明的又一方面，轮胎成型转鼓在第一或第二组部件组装 到其上以前从以前的工作站移到一个工作站。\n根据本发明的又一方面，轮胎成型转鼓在第一和第二组部件组装 到其上以后从该工作站移到下一工作站。\n根据本发明的又一方法方面，将多个部件组装到一定位在一工作 站的具有转动轴线的轮胎成型转鼓上。该方法包括以下诸步骤：\n设置一成型转鼓，其具有在工作站处的转动轴线；\n设置第一组内部的测量转鼓，其具有平行于成型转鼓转动轴线的 转动轴线，每一内部的测量转鼓可单独地平行于和垂直于成型转鼓的 转动轴线移动；\n将第一组部件施加到第一组内部的测量转鼓上；\n设置第二组外部的测量转鼓，其具有平行于成型转鼓转动轴线的 转动轴线，每一外部的测量转鼓可单独地平行于和垂直于成型转鼓的 转动轴线移动；\n将该第二组部件施加到第二组测量转鼓上；\n控制第一和第二组测量转鼓以在各自的第一和第二装载位置与各 自的邻近轮胎成型转鼓的第一和第二准备位置之间移动，使第一和第 二测量转鼓在它们移动时相互避开；\n将第一组部件从第一组测量转鼓上传送到成型转鼓上；以及\n将第二组部件从第二组测量转鼓上传送到成型转鼓上。\n根据本发明的一个方面，第一组测量转鼓在第二组测量转鼓的内 侧从第一装载位置纵向向着成型转鼓移到邻近成型转鼓的第一准备位 置，以准备将第一组部件传送到成型转鼓上。\n根据本发明的另一方面，第二组测量转鼓在第一组测量转鼓的外 侧从第二装载位置纵向向着成型转鼓移到邻近成型转鼓的第二准备位 置，以准备将第二组部件传送到轮胎成型转鼓上。\n根据本发明的另一方面，在成型位置设置一成型转鼓的步骤包括 使一成型转鼓从以前的位置移到工作站。\n根据本发明的另一方面，控制第一和第二组测量转鼓的运动，使 它们根据特定的路线移动。同时，第二组转鼓在第二准备位置侧向相 互离开移动并然后纵向离开轮胎成型转鼓移到第二装载位置，同时第 一组转鼓从第一装载位置纵向向着轮胎成型转鼓移到第一准备位置， 这在将第一组部件在第一传送位置传送到轮胎成型转鼓上以前进行。 然后，同时，第一组测量转鼓一起侧向返回到第一准备位置，并然后 纵向离开轮胎成型转鼓移到第一装载位置，同时第二组测量转鼓在第 一组测量转鼓的外侧侧向移动并纵向向着轮胎成型转鼓移到邻近轮胎 成型转鼓的第二准备位置，这在将第二组部件在第二传送位置传送到 轮胎成型转鼓上以前进行。\n根据本发明的另一方面，在第一和第二组测量转鼓处于它们各自 的第一和第二装载位置时在它们上施加新的部件。\n本发明还描述一工作站，用以在一工作站上将多个部件组装到一 成型转鼓上，该工作站包括第一组测量转鼓、第二组测量转鼓、接收 一成型转鼓的成型位置，其中成型转鼓具有一转动铺线、以及可单独 控制的装置用以实现第一和第二组测量转鼓中的每一个的侧向和纵向 的移动。\n上述本发明不同方面单独或组合可以使多个不同型式的部件只在 一个工作站组装到一轮胎成型转鼓上，从而节省生产地面空间、缩短 组装时间、并降低设备和装置成本。\n本发明特别适于与同时制造多个轮胎胎体的系统一起使用，例如 公开于题目为METHOD FOR MANUFACTURING TIRES ON A FLEXIBLE MANUFACURING SYSTEM的上述的共同未决的专利申请，律师案卷号为 NO.DN2001 166USA中的和在下文关于图1A、1B、1C、1D和2所描述 的。其中公开的方法基本上包括建立一系列的至少三个和多达十个工 作站的轮胎制造步骤；沿一贯穿至少三个工作站的工作轴线推进至少 三个分离的轮胎成型转鼓；以及在每一工作站将一个或多个轮胎部件 施加到轮胎成型转鼓上。然后在最后的工作站取下得到的生轮胎胎 体。最后，在生轮胎胎体已取下后将轮胎成型转鼓从最后工作站推到 第一工作站。\n附图说明\n参照以下描述和附图本发明的这些和其他的特征将是显而易见 的，其中：\n图1A-1C为现有技术的转鼓传送工作站的一部分的示意图；\n图2为现有技术的包括两个测量转鼓的转鼓传送工作站的一部分 的俯视图；\n图3A-3F为根据本发明用于将多个窄部件传送到一成型转鼓上的 四个测量转鼓的设置的俯视图；\n图4为一根据本发明的测量转鼓组件的视图；\n图5A为支承框架和托架组件的俯视图，用于根据本发明在一个工 作站上实现四个测量转鼓的移动；以及\n图5B为根据本发明的图5A的支承框架和托架组件，其上组装有 测量转鼓组件。\n在随后的详细描述中，同样的部件给予同样的标号，而不管它们 是否出现于本发明的不同的实施方案中。为了简明扼要地说明本发 明，诸附图没有必要是按比例的并且某些特征可以以多少示意的形式 说明。\n具体实施方式\n本发明的技术通过使测量转鼓可以两维地改变位置而能够在同一 轮胎成型工作站组装各个附加的轮胎部件，排除了在分离的位置将两 种型式的窄部件施加到一轮胎成型转鼓上的必要。\n根据本发明，用于将多个轮胎部件组装到一轮胎成型转鼓上的技 术包括在一个轮胎成型工作站的四个可单独控制的测量转鼓。每一测 量转鼓安装于一托架上，该托架可以沿二维方向移动其各自的转鼓。 每一测量转鼓可以移向或移离成型转鼓。每一测量转鼓还可以侧向平 行于成型转鼓的转动轴线移动。\n在操作中，使两测量转鼓定位成可将两个轮胎部件传送到成型转 鼓上。然后，使该两测量转鼓移开，并且使两个其余测量转鼓移到将 两个另外的轮胎部件传送到轮胎成型转鼓上的位置。在一组测量转鼓 将其轮胎部件传送到轮胎成型转鼓上时，另一组处于一装载位置，在 该位置其可以接收新的轮胎部件并且已将其切成一定长度。\n下文关于图3A-3F示出和描述四个测量转鼓相对于成型转鼓的移 动。为简化和说明清楚起见，略去驱动部件，例如马达、齿轮传动装 置和带传动。为了同样的原因，也略去部件的装载和调整，这些对本 领域的那些普通技术人员来说是众所周知的。\n图3A为一轮胎成型工作站的一部分10B的俯视图，其具有四个测 量转鼓12A、12B、12C和12D。每一测量转鼓12A、12B、12C和12D 装有施加在其表面上的各自的轮胎材料部件14A、14B、14C和14D并 且切成一定长度以备传送(组装)到一轮胎成型转鼓16上。轮胎成型 转鼓16从以前的位置移到在轮胎成型工作站所示的位置。轮胎成型转 鼓16在那里在一转动轴线“A”上转动。每一测量转鼓12A、12B、12C、 12D在各自的转动轴线上转动，即图3A中分别用字母“B”、“C”、 “D”和“E”表示的轴线。图3A中，两“内部的”测量转鼓12A和12B 示于邻近轮胎成型转鼓16的第一“准备”位置。示出它们已侧向向外 从它们的原始位置定位在相对于轮胎成型转鼓16的准备位置，以便按 上文关于图1A-1C所示的和描述的方式将它们各自的部件14A和14B 在正确的位置传送到轮胎成型转鼓16中。如图3A中的箭头所示，两 内部的测量转鼓12A和12B然后从它们的“第一准备”位置向着轮胎 成型转鼓16移到第一传送位置，而将轮胎材料部件14A和14B传送到 轮胎成型转鼓16上。一旦轮胎材料部件14A和14B传送完毕，两内部 的测量转鼓12A和12B就退回到它们的第一准备位置。此刻，两“外 部的”测量转鼓12C和12D侧向相互离开配置(相对于轮胎成型转鼓 16的轴线“A”)并且处于远离成型转鼓16的第二“退回的”或“装 载的”位置。\n然后，两“内部的”测量转鼓12A和12B在它们的“第一准备” 位置相互移近，因为需要避开“外部的”测量转鼓12C和12D，并且远 离轮胎成型转鼓16退回到第一装载位置。在该位置它们将分别接收新 的更换的部件14A和14B。或依次或同时，两“外部的”测量转鼓12C 和12D向着轮胎成型转鼓16如图3B中各箭头所示地移到第二准备位 置。“内部的”测量转鼓12A和2B与“外部的”测量转鼓12C和12D 的相对侧向位置在该移动过程中选择成使各转鼓在它们的移动过程中 相互避开。图3B示出从“内部的”测量转鼓12A和12B已组装到轮胎 成型转鼓16上的材料部件14A和14B。\n然后，如图3C中所示，两“内部的”测量转鼓12A和12B已退回 到它们的第一装载位置，而两“外部的”测量转鼓12C和12D向前移 向与转鼓16隔开的第二准备位置。然后，“外部的“测量转鼓12C和 12D相对于轮胎成型转鼓16侧向相互移近，直到它们到达正确的第二 准备位置以便将它们各自的部件14C和14D传送到轮胎成型转鼓16 上。这样的移动如图3C中各箭头所示。\n图3D中示出两“外部的”测量转鼓12C和12D处于它们的第二准 备位置。如各箭头所示，两“外部的”转鼓然后向着轮胎成型转鼓16 移到第二传送位置以传送它们的轮胎材料部件14C和14D，然后按上文 关于图3A对两“内部的”测量转鼓12A和12B所述的相同方式移回到 第二准备位置。轮胎部件14C和14D可以定位成覆盖或完全覆盖以前 施加的轮胎部件14A和14B。图3E示出“外部的”测量转鼓12C和12D 在传送完它们各自的材料部件14C和14D以后处于邻近轮胎成型转鼓 16的位置。\n然后，轮胎成型转鼓16向前移向另一工作站，如图3E中箭头所 示。基本上反向于上文关于图3B和3C所述的它们的以前的移动，测 量转鼓12C和12D侧向相互离开移动并返回到它们的“退回的”或“装 载的”位置，并且内部的测量转鼓12A和12B向前朝向轮胎成型转鼓 16移到它们的“准备”位置(如图3E中各箭头所示)。图3F中示出 四个测量转鼓12A、12B、12C和12D所处的这些位置。如图3F中箭头 所示，另一轮胎成型转鼓16移动到位并且开始再循环。外部的测量转 鼓12C和12D接收新的、更换的轮胎材料部件14C和14D，内部的测 量转鼓12A和12B将要将它们的轮胎部件14A和14B传送到成型转鼓 上，等等，如上所述。两外部的测量转鼓12C和12D以及两“内部的” 测量转鼓12A和12B继续它们向着和远离成型转鼓16的运动循环以便 施加它们各自的部件。\n图4为一测量转鼓组件18的视图，其包括一安装于一支承臂和支 承基部组件20上的测量转鼓12。测量转鼓12在安装于支承基部组件 20上的轴22上转动。每一支承基部组件20连接于一相应的“随动件” (下文关于图5A所述)。为了说明简明起见，未示出测量转鼓12的 转动、制动和位置监测等装置。这样的装置对本领域的那些普通技术 人员来说是众所周知的并且将不对其详细描述。\n图5A为用于实现四个测量转鼓的单独运动的一个工作站的框架组 件24的俯视图，但拆去了诸测量转鼓和支承基部组件以显示下面的部 件。工作站框架组件24包括一支承框架26。四个测量转鼓托架28A、 28B、28C和28D沿一由导杆30限定的“侧向”路线并借助于导杆套 筒32移动。两“内部的”测量转鼓托架28A和28B沿由导杆30限定 的路线相互邻近安装，使两“外部的”测量转鼓托架28C和28D安装 于两“内部的”测量转鼓托架28A和28B的外侧。四个单独控制的侧 向导螺杆34A、34B、34C和34D平行于导杆30安装，分别控制四个侧 向导螺杆的随动件36A、36B、36C和36D的侧向位置，这些随动件分 别连接于测量转鼓托架28A、28B、28C和28D，从而可以单独控制它 们的侧向位置。四个纵向的导螺杆38A、38B、38C和38D安装于四个 测量转鼓托架28A、28B、28C和28D中，并且分别垂直于侧向导螺杆 34A、34B、34C和34D沿托架28A、28B、28C和28D的长度定向。每 一纵向导螺杆38A、38B、38C和38D控制一个相应的纵向导螺杆的随 动件40A、40B、40C和40D的纵向位置。为说明清楚起见，已略去导 螺杆驱动马达、带传动、齿轮传动装置、位置监测器等。这些装置的 用途和功能对本领域的那些普通技术人员来说是众所周知的并且将不 对其进一步地详细描述。\n图5B为工作站框架组件24的俯视图，其包括分别借助于支承基 部组件20A、20B、20C和20D分别安装到测量转鼓托架28A、28B、28C 和28D上的测量转鼓12A、12B、12C和12D。每一支承基部组件20A、 20B、20C和20D连接于一个相应的纵向导螺杆的随动件40A、40B、40C 和40D上以控制其各自的测量转鼓12A、12B、12C和12D的纵向位置。 测量转鼓12A 、12B、12C和12D的侧向位置由侧向导螺杆34A、34B、 34C和34D分别控制(见图5A)。\n虽然对一定的优选的实施方案或各实施方案图示和描述了本发 明，但显然在阅读和理解本说明书及其附图时对本领域的那些技术人 员来说将会想到等价的改变和改进。特别是关于由上述的诸部件(组 件、装置、线路系统等)实现的各种功能，用于描述这些部件的诸术 语(包括关于一“装置”)除非另外说明拟用来对应于可实现所述部 件的特定功能的任何部件(即，其在功能上是等价的)，即使在结构 上没有等价于所公开的结构也是如此，该公开的结构完成本文中所说 明的本发明的示例性实施方案。此外，虽然对于几个实施方案中的只 一个可以显示出本发明的一个特别的特征，但该特征可以与其他实施 方案的一个或多个特征相组合，例如对于任何给定的或特殊的应用这 可能是要求的和有利的。\n对相关申请的交叉参考\n本申请涉及题目为METHOD FOR MANUFACTURING TIRES ON A FLEXIRLE MANUFACURING SYSTEM的U.S.专利申请，律师案卷号为 NO.DN 2001166USA，并且与其同一日期提交。