專利名稱：用于同時(shí)生產(chǎn)不同類型輪胎的設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)備和一種方法，該設(shè)備和方法用于生產(chǎn)彼此不相同的輪胎。
用于車輛車輪的輪胎通常包括胎體結(jié)構(gòu)(carcass structure)，該胎體結(jié)構(gòu)基本上包括一或多個(gè)形狀大體為環(huán)形結(jié)構(gòu)并具有軸向相對(duì)的橫向邊緣的胎體層，所述的橫向邊緣與相應(yīng)環(huán)形加強(qiáng)結(jié)構(gòu)嚙合在一起，所述環(huán)形加強(qiáng)結(jié)構(gòu)內(nèi)有圓周方向上不可延伸的嵌入物，這種嵌入物通常稱為“胎緣線(bead wires)”。每個(gè)環(huán)形加強(qiáng)結(jié)構(gòu)被包含在稱之為“胎邊(bead)”的區(qū)域中，所述胎邊沿著輪胎的內(nèi)圓周邊緣形成用于將輪胎固定到相應(yīng)的安裝輪緣上。
帶結(jié)構(gòu)(belt structure)在徑向外部位置上施加到胎體結(jié)構(gòu)上，所述帶結(jié)構(gòu)包括一條或者多條封閉環(huán)形形狀的帶，所述帶主要由一些紡織的或者金屬線構(gòu)成，所述線相對(duì)于彼此以及相對(duì)于屬于相鄰胎體層的線被適當(dāng)?shù)囟ㄏ颉?br> 胎面條(tread strip)也被施加在所述帶結(jié)構(gòu)的徑向外部位置上，該胎面條通常由適當(dāng)厚度的彈性體材料條構(gòu)成。
應(yīng)當(dāng)注意，為了描述的目的，術(shù)語“彈性體材料”表示整體上的橡膠混合物，換句話說，由至少一種聚合物基礎(chǔ)與加強(qiáng)填料和/或各種類型添加劑適當(dāng)混合形成的整個(gè)材料。
一對(duì)側(cè)壁被施加在輪胎的相反兩側(cè)，每個(gè)側(cè)壁覆蓋輪胎上位于下述部位的側(cè)面部位，所述側(cè)面部位位于一個(gè)被稱為肩部區(qū)域和相應(yīng)的輪胎邊緣之間，所述肩部區(qū)域位于胎面條的相應(yīng)測(cè)邊緣附近。
在上述情況下，應(yīng)當(dāng)注意每種類型的輪胎主要靠一組化學(xué)和物理的、結(jié)構(gòu)的、尺寸上的、外觀上的特性與其它輪胎相區(qū)別。
化學(xué)和物理特性主要涉及材料的類型和組分，特別是涉及在生產(chǎn)所述彈性體材料時(shí)使用的各種混合物的配方。結(jié)構(gòu)特性主要規(guī)定了在輪胎中存在的結(jié)構(gòu)部件數(shù)量和類型，以及在輪胎結(jié)構(gòu)中它們相對(duì)于彼此的位置。尺寸特性主要涉及輪胎的幾何尺寸和輪胎的橫截面輪廓〔外部直徑，最大弦長(zhǎng)或者寬度，側(cè)壁高度以及它們的比值，換句話說截面比(section ratio)〕，在下文中將簡(jiǎn)單地稱為“規(guī)格(specification)”。外觀特性由胎面起伏表面的結(jié)構(gòu)、以及顯示在輪胎上的裝飾花紋和各種字符和明顯符號(hào)的塊結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述塊結(jié)構(gòu)位于輪胎的側(cè)壁上，在下面的描述中將通稱為“胎面結(jié)構(gòu)”。
傳統(tǒng)的輪胎生產(chǎn)過程主要包括四個(gè)明顯的步驟a)混合物的制備，b)各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的生產(chǎn)，c)不同結(jié)構(gòu)部件相繼地裝配，以在鼓輪或者其它適當(dāng)支撐件上生產(chǎn)粗加工輪胎，d)與在輪胎外表上印制胎面結(jié)構(gòu)的同時(shí)將粗加工的輪胎硫化。
為了本發(fā)明的目的，“輪胎類型”表示具有給定規(guī)格，由給定結(jié)構(gòu)部件構(gòu)成，具有給定胎面結(jié)構(gòu)的輪胎。
為了努力減小生產(chǎn)成本，技術(shù)上的發(fā)展主要朝著尋求下述技術(shù)解決方案進(jìn)行，即，這些技術(shù)解決方案能夠生產(chǎn)出日益快速和可靠的機(jī)械設(shè)備，從而最小化生產(chǎn)每個(gè)輪胎所需的時(shí)間，同時(shí)保持或者改進(jìn)最終產(chǎn)品的質(zhì)量。
因而，以單位時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)件數(shù)為單位的高生產(chǎn)能力的設(shè)備已經(jīng)被生產(chǎn)出來，所述設(shè)備的生產(chǎn)是利用輪胎加工機(jī)械完成，這些輪胎加工機(jī)械具有減少的變化選擇(或者換句話說，僅僅能夠生產(chǎn)有限范圍內(nèi)的輪胎類型)，但是它卻將具有相同結(jié)構(gòu)特性的輪胎系列生產(chǎn)最大化。完全通過舉例的方式，在直到今天為止的設(shè)備中，產(chǎn)量能夠高達(dá)大約每分鐘兩個(gè)胎體，在一個(gè)月的操作中為每件(輪胎類型)的平均批量產(chǎn)量可以為3200件，所具有的產(chǎn)品轉(zhuǎn)換時(shí)間為375分鐘。
也曾經(jīng)試圖減小或者消除位于上述四個(gè)加工步驟之間的半成品的存儲(chǔ)，以便減小成本以及減小在生產(chǎn)的輪胎類型改變時(shí)產(chǎn)生的問題。例如，文獻(xiàn)EP922561中建議了一種控制輪胎生產(chǎn)的方法，其中，為了減小或者消除粗加工輪胎存放時(shí)間和被存放的粗加工輪胎數(shù)量，提供了一種聯(lián)合硫化單元，其具有多個(gè)模具(mould)，適合于不斷地吸收所述聯(lián)合輪胎加工單元的產(chǎn)品。不同類型的輪胎生產(chǎn)，特別是那些具有不同規(guī)格的輪胎的生產(chǎn)，能夠通過不時(shí)地更換和/或采用設(shè)置在聯(lián)合輪胎加工單元中的機(jī)械以及與聯(lián)合硫化單元中更換所述模具相結(jié)合而實(shí)現(xiàn)。
申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，在所有的情形中，輪胎的生產(chǎn)必須要承擔(dān)被加工輪胎類型增加而帶來的成本增加具體地說，必須干預(yù)加工過程和/或混合生產(chǎn)設(shè)備以便生產(chǎn)具有新的不同的物理化學(xué)特性的部件，和/或干預(yù)各個(gè)結(jié)構(gòu)部件的生產(chǎn)設(shè)備以便改變所生產(chǎn)輪胎的規(guī)格。另外，在要生產(chǎn)的輪胎規(guī)格和/或結(jié)構(gòu)改變時(shí)還必須改變操作序列(不同裝配方法)和/或生產(chǎn)機(jī)械的設(shè)備和調(diào)整。最后，對(duì)于每個(gè)不同的輪胎面結(jié)構(gòu)規(guī)格對(duì)，必須具有至少一個(gè)硫化模具。
所有上述這些情形必然會(huì)帶來后續(xù)成本，用于購(gòu)買具有不同規(guī)格和不同輪胎面結(jié)構(gòu)的模具，用于購(gòu)買不同的設(shè)備，以及安裝這些設(shè)備的成本，由于機(jī)器停產(chǎn)導(dǎo)致的產(chǎn)量減小(加工過程或者設(shè)備的改變通常會(huì)導(dǎo)致機(jī)器停產(chǎn))，材料浪費(fèi)帶來的成本。例如，在部件的連續(xù)生產(chǎn)情形中，下游設(shè)備的機(jī)器停工時(shí)間和/或部件特性的改變會(huì)產(chǎn)生過度生產(chǎn)，這是一定要抵制的，因?yàn)椴荒苤匦吕盟?br> 由于這些情形，申請(qǐng)人理解，在單個(gè)設(shè)備中生產(chǎn)大量的輪胎類型通常是不理想的，特別是如果成本最小化還是追求的目的的話。事實(shí)上，這個(gè)目的與設(shè)備和生產(chǎn)過程的頻繁改變是矛盾的。當(dāng)傳統(tǒng)類型的生產(chǎn)過程被使用時(shí)，申請(qǐng)人觀察到，在每個(gè)單個(gè)類型輪胎銷售量很高時(shí)，生產(chǎn)設(shè)備的數(shù)量可以被增加，以便能夠在每個(gè)設(shè)備中連續(xù)地生產(chǎn)不同類型輪胎，從而將上述缺點(diǎn)最小化。另一方面，在特定類型的銷售預(yù)期量不是特別高時(shí)，例如基于年度銷售基礎(chǔ)的預(yù)期，也能夠在每種情形中立即和連續(xù)地進(jìn)行至少一年的完全生產(chǎn)，將這些類型輪胎的生產(chǎn)成本包含在內(nèi)。然而，這個(gè)系統(tǒng)可能會(huì)影響所銷售產(chǎn)品的質(zhì)量，有增加存儲(chǔ)成本的趨勢(shì)，因?yàn)樗霎a(chǎn)品會(huì)作為庫(kù)存一個(gè)很長(zhǎng)的時(shí)間。與銷售有關(guān)的風(fēng)險(xiǎn)也增加，例如由于產(chǎn)品無法預(yù)料的迅速過時(shí)，會(huì)產(chǎn)生庫(kù)存產(chǎn)品和占用的資本成本增加，以及僅僅被在有限時(shí)期使用的模具的安裝帶來的資本成本增加，所述有限時(shí)期是完成預(yù)期減小了的數(shù)量所必須的。
為了解決這些問題，申請(qǐng)人已經(jīng)開發(fā)了一種生產(chǎn)方法，其中生產(chǎn)的每個(gè)彼此相同的輪胎系列被分成一些每日份額，每個(gè)份額都包括足以滿足一個(gè)模具每日產(chǎn)量的輪胎數(shù)量。以這種方式，具有不同規(guī)格和/或不同結(jié)構(gòu)特性的輪胎生產(chǎn)被優(yōu)化，消除了粗加工和硫化輪胎大量的存放。這個(gè)方法在本申請(qǐng)人的歐洲專利申請(qǐng)EP875364中有描述。
在一種輪胎生產(chǎn)設(shè)備中，輪胎的硫化步驟在一個(gè)周期內(nèi)被執(zhí)行，該周期對(duì)于所有的輪胎類型范圍來說是大體相同的，但是另一方面，輪胎生產(chǎn)時(shí)間根據(jù)要被生產(chǎn)的輪胎的類型是大不同的。另外，對(duì)不同類型輪胎上施加一個(gè)部件需要化費(fèi)的時(shí)間量不同。
這妨礙了在上述設(shè)備中頻繁改變輪胎類型，因?yàn)樵诖旨庸ぽ喬ゼ庸ば蛄兄姓诒涣蚧妮喬儆谂c它前面一個(gè)輪胎不同類型輪胎時(shí)在硫化步驟中將會(huì)出現(xiàn)等候時(shí)間。
此外，在一個(gè)加工批量中輪胎類型的頻繁更換也必須頻繁更換生產(chǎn)不同類型輪胎的設(shè)備，因而進(jìn)一步增加了等候時(shí)間。
為了描述本發(fā)明，術(shù)語“系列加工設(shè)備”表示這樣一種設(shè)備，其中輪胎的各個(gè)加工步驟以一個(gè)固定的序列被進(jìn)行，換句話說，在這個(gè)設(shè)備中，每個(gè)輪胎加工步驟在前一個(gè)步驟一結(jié)束就立即開始。
申請(qǐng)人已經(jīng)觀察到，在一種系列加工設(shè)備中，整個(gè)生產(chǎn)加工時(shí)間依賴于最慢的加工步驟。
為了描述本發(fā)明，術(shù)語“臨界的加工周期”表示這樣一個(gè)加工周期，在該時(shí)期中，在該輪胎的加工序列之中其設(shè)備沒有有計(jì)劃的變化。
申請(qǐng)人已經(jīng)解決了控制設(shè)備功能的問題，以便在單個(gè)的臨界周期中生產(chǎn)彼此不同類型的輪胎，同時(shí)將等候時(shí)間最小化，所述等候時(shí)間主要是由于粗加工輪胎加工步驟中不同類型輪胎之間的速率差異導(dǎo)致的。
根據(jù)本發(fā)明，申請(qǐng)人提供了一種輪胎加工設(shè)備，其中，不同類型輪胎可以在相同的臨界加工周期中被生產(chǎn)出來而不增加所述等候時(shí)間。
更具體地說，申請(qǐng)人提供了一種設(shè)備，用于通過將基本部件相繼地裝配到預(yù)定尺寸的環(huán)形鼓輪(toroidal drum)上來加工不同類型的粗加工輪胎。因此，一旦在一臨界周期內(nèi)每種類型的要被加工輪胎數(shù)量已經(jīng)確定，就能夠確定引入到該設(shè)備中不同鼓輪的序列以及各種加工步驟的序列，這能夠保持這個(gè)臨界周期中用于加工粗加工輪胎數(shù)量的平均時(shí)間保持大體恒定。在一個(gè)這種設(shè)備中，將各種部件淀積(depositing)到所述鼓輪上的加工和序列對(duì)于所有輪胎類型來說是不同的，同時(shí)在相同的臨界周期中生產(chǎn)出不同的輪胎類型。
輪胎在相繼的工作站中被裝配，在每個(gè)工作站中所述基本元件之一被淀積到所述鼓輪上。
申請(qǐng)人還提供了一種設(shè)備，其中每個(gè)工作站由一本地單元控制，該本地單元能夠識(shí)別到達(dá)它的鼓輪，從而識(shí)別出被加工的輪胎類型。每個(gè)本地單元都與所述設(shè)備的中央單元通信，所述中央單元控制著鼓輪從一個(gè)工作站往下一個(gè)工作站的通路并將控制權(quán)分配給不同的工作站。
本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種用于同時(shí)生產(chǎn)不同類型輪胎的設(shè)備，該設(shè)備包括多個(gè)相繼啟動(dòng)的操作單元(operating unit)，其特征在于，它包括一個(gè)中央處理單元(a central processing unit)，能夠根據(jù)一或多個(gè)預(yù)定的輪胎類型序列使多個(gè)工作站上的多個(gè)操作步驟順序執(zhí)行，每個(gè)工作站包括至少一個(gè)所述操作單元；一個(gè)本地處理單元(a local processing unit)，其與每個(gè)工作站相關(guān)聯(lián)，能夠識(shí)別對(duì)應(yīng)于所供給每個(gè)所述操作單元中鼓輪的輪胎類型，并能夠從用于每個(gè)所述操作單元的預(yù)定的操作過程組中選擇一個(gè)具體的過程用于與被參與(worked on)的鼓輪相應(yīng)的輪胎類型。
具體地說，每個(gè)鼓輪包括一個(gè)標(biāo)識(shí)要被在其上生產(chǎn)的輪胎類型的碼。
具體地說，每個(gè)工作站包括至少一個(gè)閱讀器，用于閱讀標(biāo)識(shí)輪胎類型的所述碼。
優(yōu)選地是，所述標(biāo)識(shí)碼與所述鼓輪的軸相關(guān)聯(lián)。
優(yōu)選地是，所述標(biāo)識(shí)輪胎類型的碼為條形碼。
優(yōu)選地是，所述標(biāo)識(shí)碼的所述閱讀器與每個(gè)加工裝置相關(guān)聯(lián)。
優(yōu)選地是，所述標(biāo)識(shí)碼的所述閱讀器與每個(gè)操作單元的機(jī)械臂(robotic arm)相關(guān)聯(lián)。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個(gè)方面，涉及一種用于在一個(gè)自動(dòng)設(shè)備中加工不同類型輪胎的方法，所述設(shè)備包括多個(gè)相繼啟動(dòng)的操作單元，其特征在于所述方法包括以下步驟在一個(gè)中央處理單元中，根據(jù)一或多個(gè)預(yù)定的輪胎類型序列，使在所述多個(gè)操作單元中順續(xù)地執(zhí)行多個(gè)操作步驟；識(shí)別對(duì)應(yīng)于所供給每個(gè)所述操作單元中鼓輪的輪胎類型；從用于每個(gè)所述操作單元的預(yù)定的操作過程組中選擇一個(gè)具體的過程用于與被參與的鼓輪相應(yīng)的輪胎類型。
優(yōu)選地是，所述識(shí)別輪胎類型的步驟包括對(duì)標(biāo)識(shí)這種類型的碼的讀取，且所述碼與被參與的鼓輪相關(guān)聯(lián)。
通過在下文中參照附圖以舉例的方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述，本發(fā)明其它的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)將變得更清楚，這里的舉例并沒有對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制的意圖。


圖1表示根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的布局圖。
圖2示意地表示根據(jù)本發(fā)明輪胎生產(chǎn)過程的步驟。
圖3示意地表示圖1所示設(shè)備各單元之間的連接。
圖1表示根據(jù)本發(fā)明用于生產(chǎn)輪胎的設(shè)備的一個(gè)實(shí)施例。該設(shè)備包括一個(gè)聯(lián)合加工單元2，用于粗制輪胎的生產(chǎn)，其中通過以預(yù)定的順序?qū)⑤喬サ慕Y(jié)構(gòu)部件裝配起來而生產(chǎn)出每個(gè)被生產(chǎn)的輪胎；和一個(gè)聯(lián)合硫化單元3，其中從所述聯(lián)合加工單元2來的每個(gè)輪胎在相應(yīng)的模具34、35、36、37、38、39內(nèi)被硫化。
所述聯(lián)合加工單元2包括多個(gè)工作站5、6、7、8、9、10，它們沿加工路徑連續(xù)設(shè)置，最好為封閉環(huán)型，如附圖1中箭頭11所示。這條線路上還有一進(jìn)料站20、一溫度穩(wěn)定裝置21、一第一保持站22、一多重保持站23、一第二保持站24、一第三保持站25和一終端保持站26。
工作站5、6、7、8、9、10能夠同時(shí)操作，每個(gè)工作站對(duì)至少一個(gè)被加工的輪胎進(jìn)行操作，以將至少一個(gè)輪胎結(jié)構(gòu)部件裝配在輪胎上。
更具體地說，在裝配步驟中，每個(gè)輪胎生產(chǎn)過程中使用的各種結(jié)構(gòu)部件能夠便利地與一個(gè)支撐件嚙合，該支撐件最好由一個(gè)環(huán)型支撐件或圓筒組成，其輪廓基本上復(fù)制了待生產(chǎn)輪胎的內(nèi)部構(gòu)形。這個(gè)環(huán)型支撐件被生產(chǎn)成當(dāng)加工完成時(shí)能夠容易地從輪胎上移開。
至少第一種和第二種類型的輪胎能夠同時(shí)在聯(lián)合加工單元2和聯(lián)合硫化單元3中加工。在下文中，以舉例的方式進(jìn)行描述，參照附圖1和2中所示的布局圖，兩種不同類型的輪胎被同時(shí)加工，所述不同類型指所述輪胎的尺寸特征彼此不同。明顯地，也可以同時(shí)操作不同數(shù)量類型的輪胎，所述不同類型可以是指除了尺寸特性之外其它的差別或者取代尺寸的差別，即在結(jié)構(gòu)部件和/或化學(xué)和物理特征和/或外觀方面的差別。
在附圖中示出的用于導(dǎo)引的布局圖中，表示出所述環(huán)型支撐件，該環(huán)型支撐件和與其嚙合的被加工輪胎之間被沒有區(qū)分地示出，用字母A和B表示，每字母表示一種具體類型的輪胎。
可以注意到，被加工的輪胎沿聯(lián)合加工單元2的線路以這樣的方式分配，即不同類型A和B沿一個(gè)預(yù)置的順序彼此相繼。另外，在一個(gè)臨界周期內(nèi)，被加工輪胎的預(yù)置順序可以分成多個(gè)系列，根據(jù)在每個(gè)系列中生產(chǎn)的輪胎類型，所述系列具有相同輪胎的順序或具有不同輪胎的順序。在圖1所示的實(shí)例中，一個(gè)系列包括六個(gè)輪胎A、B、B、A、B、A，被沿生產(chǎn)設(shè)備1的路線分配。在這個(gè)例子中，共有六個(gè)環(huán)型支撐件，在每個(gè)支撐件上有一個(gè)相應(yīng)的輪胎被加工，因此能夠在聯(lián)合加工單元2內(nèi)被同時(shí)操作。
值得注意地是，為了描述的目的，術(shù)語“系列”表示一組不同類型或相同類型的輪胎，它們以預(yù)定順序彼此跟隨。在聯(lián)合加工單元2內(nèi)，能夠提供例如多個(gè)系列，每個(gè)系列由不同類型的輪胎組成，所述多個(gè)系列有利地彼此循環(huán)接替，例如根據(jù)式樣A、B、A、B，或者每個(gè)系列有利地由一個(gè)第一類型置于兩個(gè)第二類型的輪胎之間構(gòu)成，或者每個(gè)系列由所有都是同一種類型的輪胎組成，或者每個(gè)序列由所述順序的各種結(jié)合構(gòu)成。
用于輪胎功能性輸送和移動(dòng)的裝置在所述設(shè)備內(nèi)工作以將被加工的每個(gè)輪胎A和B從聯(lián)合加工單元2的所述工作站之一5、6、7、8、9、10順序地輸送到下一個(gè)，以及輸送到聯(lián)合硫化單元3。所述輸送和移動(dòng)裝置還在至少一個(gè)結(jié)構(gòu)部件的淀積(deposition)過程中在功能上移動(dòng)所述環(huán)型支撐件。
這種功能性移動(dòng)包括環(huán)型支撐件圍繞其軸線回轉(zhuǎn)和所述軸線在空間的回轉(zhuǎn)和/或平移。
最好，這些裝置包括一個(gè)或多個(gè)機(jī)械臂R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7和R8，每個(gè)機(jī)械臂都與所述工作站5、6、7、8、9、10至少其中之一相關(guān)聯(lián)，并且能夠在各個(gè)環(huán)型支撐件A或B上操作，以執(zhí)行每個(gè)被加工輪胎的所述順序輸送。
通過將環(huán)型支撐件移動(dòng)并在空間將其定向，以及通過在其上圓周方向和軸向上的淀積作用(deposition)將擠出的結(jié)構(gòu)部件施加到環(huán)型支撐件上，所述輪胎被制成。
所述機(jī)械臂有利地是支撐環(huán)型支撐件以使它們伸出(project)，換句話說，通過僅在回轉(zhuǎn)軸一側(cè)夾緊環(huán)型支撐件實(shí)現(xiàn)，因此能夠使各種部件被淀積在所述支撐件的整個(gè)軸向延伸部分上，所述支撐件帶有彎曲，且該彎曲具有兩個(gè)轉(zhuǎn)彎。
一個(gè)加工單元沿所述環(huán)形路徑控制著輸送并且在所需的臨界周期內(nèi)確定所述輪胎系列的數(shù)量和組成。這個(gè)單元能夠以這樣一種方式控制所述功能性輸送和運(yùn)動(dòng)裝置，以便協(xié)調(diào)聯(lián)合加工單元2和聯(lián)合硫化單元3內(nèi)的每種輪胎的加工步驟。
更具體地說，在所示出的實(shí)施例中，第一機(jī)械臂R1，如果必要可沿一導(dǎo)引結(jié)構(gòu)19移動(dòng)，并在聯(lián)合加工單元2和聯(lián)合硫化單元3之間操作，從聯(lián)合硫化單元3撿起已完成的輪胎并將其輸送到第一工作站5，在那里通過機(jī)械臂R8將所述輪胎從相應(yīng)的環(huán)型支撐件移開。從所述輪胎抽出的環(huán)型支撐件A然后被第一機(jī)械臂R1從所述第一工作站5輸送進(jìn)入溫度穩(wěn)定裝置21。
如果被加工輪胎需要使用與先前拆除的那個(gè)不同的環(huán)型支撐件，那么機(jī)械臂R1就從進(jìn)料站20撿起適當(dāng)?shù)沫h(huán)型支撐件并將其插入溫度穩(wěn)定裝置21中。
這個(gè)裝置21能夠?qū)h(huán)型支撐件達(dá)到優(yōu)選的溫度以便進(jìn)行后續(xù)工序，特別是促使彈性體材料第一層與支撐件的金屬的粘附。所述溫度最好在80℃到90℃的范圍內(nèi)。
第二機(jī)械臂R2用來從溫度穩(wěn)定裝置21向第二工作站6輸送環(huán)型支撐件，且在第二工作站6處所述輪胎的第一結(jié)構(gòu)部件被裝配。所述裝配操作可以包括例如，在環(huán)型支撐件A的外表面涂上一個(gè)氣密彈性體材料的薄層，通常稱為襯墊，由一個(gè)襯墊加工裝置61實(shí)現(xiàn)；將任何必要的彈性體條施加在相應(yīng)于輪胎邊緣的區(qū)域內(nèi)，由條加工裝置62實(shí)現(xiàn)；和/或形成一個(gè)附加襯墊層，該附加襯墊層由彈性體材料制成并設(shè)置在所述襯墊上，由輔助襯墊加工裝置63實(shí)現(xiàn)。
最好，在第二工作站6，以及在其余的工作站7、8、9、10，輪胎每個(gè)結(jié)構(gòu)部件的形成與先前描述的裝配步驟結(jié)合進(jìn)行，這通過加工至少一個(gè)基礎(chǔ)半成品產(chǎn)品并根據(jù)待構(gòu)造輪胎的類型供給預(yù)定的數(shù)量來進(jìn)行，所述基礎(chǔ)半成品對(duì)于每種輪胎類型A或者B是相同的。
特別是，在第二工作站6處，所述襯墊、彈性體條和/或附加襯墊層的生產(chǎn)，能夠有利地通過將至少一個(gè)由彈性體材料制成的條狀元件纏繞在被加工的環(huán)型支撐件A上實(shí)現(xiàn)，纏繞成連續(xù)相鄰的圈(turn)以及如果必要也可以至少部分地疊加的圈，這個(gè)元件具有一定寬度，例如在從0.5到3cm的范圍內(nèi)，并且被直接地從相應(yīng)的擠壓機(jī)、從一個(gè)卷軸或從其他與所述第二工作站6關(guān)聯(lián)的適當(dāng)進(jìn)料裝置牽拉。
所述圈的纏繞能夠通過下述方式被有利地簡(jiǎn)化，即通過適當(dāng)?shù)膴A緊和驅(qū)動(dòng)件賦予所述第二機(jī)械臂R2以保持環(huán)型支撐件A的功能，并且使第二機(jī)械臂R2圍繞其軸線回轉(zhuǎn)，從而按一定方式在與進(jìn)料裝置組合的加壓輥或等效施加裝置(沒有示出)的前面適當(dāng)?shù)匾苿?dòng)它，以使條狀元件關(guān)于所述環(huán)型支撐件外表面產(chǎn)生正確的分配。為了詳細(xì)地描述借助于機(jī)械臂將結(jié)構(gòu)部件施加到環(huán)型支撐件上的過程，可以參見本申請(qǐng)人的歐洲專利申請(qǐng)No.98830762.5，該文獻(xiàn)在這里被完全引用作為參考。
當(dāng)在第二工作站6處完成所述部件的裝配時(shí)，第二機(jī)械臂R2將所述環(huán)型支撐件，隨同正在構(gòu)成的相應(yīng)輪胎，存放在所述第一保持站22。第三機(jī)械臂R3從第一保持站22撿起該環(huán)型支撐件并將其輸送到第三工作站7，在這個(gè)工作站處，有助于形成輪胎胎體結(jié)構(gòu)的的結(jié)構(gòu)部件被裝配。
更具體地說，在第三工作站7，一個(gè)或多個(gè)胎體層(carcass plies)連同相應(yīng)于所述輪胎邊緣區(qū)域內(nèi)的一對(duì)環(huán)型加強(qiáng)結(jié)構(gòu)一起被制成和裝配。用與上文描述的在第二工作站6處執(zhí)行的操作步驟相類似的方式，根據(jù)被加工輪胎的類型使用以預(yù)定數(shù)量供應(yīng)的基本半成品，這些結(jié)構(gòu)部件中的每一個(gè)都在裝配步驟中被直接生產(chǎn)。
例如，一個(gè)或多個(gè)胎體層能夠通過順序地在環(huán)型支撐件上淀積多個(gè)條片而形成，條片由一條連續(xù)的條狀元件一個(gè)一個(gè)切割而成，該條狀元件由彼此平行放置涂了橡膠的繩構(gòu)成的帶形成。接著，每個(gè)環(huán)型加強(qiáng)結(jié)構(gòu)可以包括一個(gè)圓周方向上不可延伸的插入物，該插入物例如由至少一條金屬線元件構(gòu)成，這個(gè)金屬元件纏繞成一些徑向上疊加在一起的圈，還可以包括一個(gè)彈性體材料的填充插入物，該填充插入物可以通過涂覆一個(gè)纏繞成多個(gè)軸向相鄰和/或徑向疊加圈的細(xì)長(zhǎng)彈性體元件制成。
所述連續(xù)條狀元件、金屬線元件和細(xì)長(zhǎng)彈性體元件中的每一個(gè)都能夠從一個(gè)擠壓機(jī)、從一個(gè)卷軸或從其他與第三工作站7相關(guān)聯(lián)的適當(dāng)進(jìn)料裝置直接獲得，所述連續(xù)條狀元件、金屬線元件和細(xì)長(zhǎng)彈性體元件形成以預(yù)定數(shù)量被使用的所述基本半成品，以便生產(chǎn)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)部件。
為了進(jìn)一步說明用于生產(chǎn)胎體結(jié)構(gòu)的過程，可以參見本申請(qǐng)人的歐洲專利申請(qǐng)No.98830472.1，該文獻(xiàn)的全部?jī)?nèi)容都被在此引入作為參考。
在如附圖所示的布局圖中，第三工作站7被設(shè)計(jì)用來生產(chǎn)諸如本申請(qǐng)人的歐洲專利申請(qǐng)No.98830662.7中描述的胎體結(jié)構(gòu)，該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在此被引入作為參考。在這個(gè)專利申請(qǐng)中描述的胎體結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)胎體層，每個(gè)胎體層由第一和第二系列的條片以交互的順序淀積在環(huán)型支撐件上形成。前述類型的一對(duì)環(huán)型加強(qiáng)結(jié)構(gòu)也被設(shè)置在所述輪胎的每個(gè)邊緣，每個(gè)這種結(jié)構(gòu)都被插入在末端條片之間，所述末端條片分別屬于所述第一和第二系列，并與一個(gè)施加在第二胎體層外的不可延伸的插入物一起形成一個(gè)胎體層。
為了便于各種結(jié)構(gòu)部件以預(yù)定的順序裝配，第三工作站7被裝備有至少三個(gè)不同的工作站，相應(yīng)地被設(shè)計(jì)用來淀積條片(裝置71)，淀積金屬絲元件(裝置72)，淀積細(xì)長(zhǎng)彈性體元件(裝置73)，它們同時(shí)操作，每個(gè)相應(yīng)于一種要被加工的輪胎類型。因此，即使三個(gè)輪胎是彼此不同的類型，也可以在所述第三工作站7中同時(shí)處理，每個(gè)輪胎被順序地從加工裝置中的一個(gè)輸送到另外一個(gè)，直到胎體層結(jié)構(gòu)完成為止。所述輪胎的順序輸送進(jìn)入到設(shè)置在第三工作站7中的各種加工裝置可以由第三機(jī)械臂R3來實(shí)施，如果必要可以由第四機(jī)械臂R4和/或任何需要的輔助輸送裝置以及多重保持站23協(xié)助，在所述多重保持站23處可以同時(shí)有多于一個(gè)的環(huán)型支撐件。當(dāng)在這個(gè)工作站中加工的輪胎是彼此不同的輪胎類型時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)能夠使得等待時(shí)間最小化；這是因?yàn)槟軌蛟谧钣欣臅r(shí)機(jī)使用所述多重保持站23對(duì)需要更長(zhǎng)時(shí)間的輪胎類型進(jìn)行加工，這是通過有利地改變?cè)摴ぷ髡咎幩霏h(huán)型支撐件到達(dá)的順序來實(shí)現(xiàn)。在附圖1中，用于淀積胎體層的裝置71與B類型輪胎嚙合，用于淀積輪胎胎緣線的裝置72與A類型輪胎嚙合。
在胎體層結(jié)構(gòu)完成時(shí)，第四機(jī)械臂R4將環(huán)型支撐件存放在所述第二保持站24。
第五機(jī)械臂R5從第二保持站24撿起該環(huán)型支撐件，并將其攜帶到第四工作站8，在所示出的例子中，第四工作站8為A類型環(huán)型支撐件所占有。在第四工作站8，用于形成被稱為輪胎帶結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)部件被生產(chǎn)和裝配。尤其是，設(shè)置在第四工作站8的第一加工裝置81將兩個(gè)帶下方條帶(under-belt strip)直接淀積在先前形成的胎體結(jié)構(gòu)上，所述帶下方條帶沿圓周方向延伸在輪胎的肩部區(qū)域中。這些帶下方條帶可以直接從擠壓機(jī)中擠出并借助加壓輥或者等效施加裝置施加。一個(gè)第二加工裝置82在胎體結(jié)構(gòu)上形成第一和第二帶條(beltstrip)，每個(gè)帶條由一些條片連續(xù)淀積形成，這些條片在圓周方向上彼此相鄰鋪設(shè)，每個(gè)條片由切割形成連續(xù)的條帶元件，該條帶元件由許多彼此相鄰和平行并與彈性體層合并在一起的線構(gòu)成。另外一個(gè)加工裝置83形成另外一個(gè)帶條，該帶條一圈一圈地纏繞著一個(gè)連續(xù)的線，這些圈沿軸向彼此相鄰且沿徑向疊加在下面的帶層上。用于生產(chǎn)所述帶結(jié)構(gòu)的可能過程的詳細(xì)情況在本申請(qǐng)人的歐洲專利申請(qǐng)97830633.0中有描述，該專利申請(qǐng)?jiān)谶@里被完全引入作為參考。
當(dāng)所述帶結(jié)構(gòu)被完成時(shí)，第六機(jī)械臂R6將被加工的輪胎傳遞到第五工作站9。在第五工作站9處，在被貼的胎面條帶幫助下，環(huán)型支撐件B被機(jī)械臂R6嚙合，這個(gè)胎面條通過將至少另外一個(gè)彈性體條帶元件卷繞形成一些連續(xù)相鄰并徑向疊加的圈直到獲得所需結(jié)構(gòu)和厚度的胎面條。在所示出的實(shí)例中，通過兩個(gè)裝置91和92進(jìn)行操作。當(dāng)前述操作完成時(shí)，第六機(jī)械臂R6將該環(huán)型支撐件存放在第三保持站25上。
然后，所述輪胎被輸送到第六工作站10，在示出的例子中，這個(gè)第六工作站被A類型輪胎占有。在第六工作站10，該環(huán)型支撐件被第七機(jī)械臂R7嚙合，該第七機(jī)械臂將該環(huán)型支撐件合適地移動(dòng)到相應(yīng)加工裝置前面，以便將耐磨損元件施加到與輪胎邊緣相應(yīng)的區(qū)域上(裝置101)，以及施加側(cè)壁，所述側(cè)壁也是通過將至少一個(gè)彈性條帶纏繞成相鄰和/或疊加的圈(裝置102)來產(chǎn)生。
當(dāng)這種操作完成之后，第七機(jī)械臂R7將加工的輪胎堆積在終端保持站26，在這里所述輪胎被保持直到它被輸送到聯(lián)合硫化單元3。
每個(gè)工作站5，6，7，8，9，10不僅僅具有一或多個(gè)加工裝置，而且還包括一個(gè)進(jìn)料裝置，用來供給生產(chǎn)相應(yīng)結(jié)構(gòu)部件所需的基本元件，它的供給操作與位于前述裝置中的施加裝置結(jié)合進(jìn)行，將基本元件和/或獲得的結(jié)構(gòu)部件施加到被加工的輪胎上。
該聯(lián)合硫化單元3有利地包括至少一套硫化模具34，35，36，37，38，39，模具的數(shù)量等于在聯(lián)合加工單元2中被加工的輪胎系列中包含的輪胎數(shù)量。在所示出的例子中，設(shè)置了六個(gè)硫化模具34，35，36，37，38，39，每個(gè)相應(yīng)于沿著聯(lián)合加工單元2的生產(chǎn)線加工的輪胎類型中一個(gè)具體類型。
最好，所述模具34，35，36，37，38，39被以下述方式安裝在一可回轉(zhuǎn)的平臺(tái)30上，該平臺(tái)可以回轉(zhuǎn)以作一步一步的移動(dòng)，以使所述模具在所述聯(lián)合硫化單元3中遵循著一條路途，使這些模具按一定順序，一個(gè)接著一個(gè)與一個(gè)用于被加工輪胎的加載和卸載站40鄰接。這種回轉(zhuǎn)最好在一第一回轉(zhuǎn)方向進(jìn)行第一次回轉(zhuǎn)，之后在與第一回轉(zhuǎn)方向相反的方向上回轉(zhuǎn)?；蛘?，這種回轉(zhuǎn)也可以是封閉的環(huán)形類型。
每個(gè)模具34，35，36，37，38，39，都通過一個(gè)相應(yīng)的連接管線(未示出)被供以加壓蒸汽，所述連接管線沿徑向從一個(gè)中心柱延伸出來，在所述中心柱中由例如一個(gè)鍋爐構(gòu)成的蒸汽供給裝置被整體形成或者以其它方式連接。整個(gè)可回轉(zhuǎn)的平臺(tái)30可以有利地包圍在一個(gè)隔離結(jié)構(gòu)中以便防止熱量過渡消散到外部，該隔離結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)進(jìn)入開口，位于與所述加載和卸載站40相鄰的位置。
有利地是，被加工的各個(gè)輪胎輸送進(jìn)入到相應(yīng)模具34，35，36，37，38，39中是由機(jī)械臂R1以一定速率進(jìn)行，所述速率等于在工作站中加工的粗加工輪胎完成的速率，所述工作站沿著聯(lián)合加工單元2的生產(chǎn)線分布。
以舉例方式描述的該設(shè)備以下述步驟進(jìn)行操作，示意地表示在圖2中并與機(jī)械臂R1，R2，R3，R4，R5，R6，R7和R8的運(yùn)動(dòng)關(guān)聯(lián)。在附圖中，在剩下的描述中，由字母T后跟一個(gè)累進(jìn)數(shù)字標(biāo)示的步驟涉及粗加工輪胎的生產(chǎn)，由字母C后跟一個(gè)累進(jìn)數(shù)字標(biāo)示的步驟涉及輪胎的硫化以及環(huán)型支撐件的拆卸。
T1)機(jī)械臂R1從供料站20撿起一個(gè)環(huán)型支撐件，下文中稱之為“芯”，并將該支撐件插到溫度穩(wěn)定裝置21中。
T2)該芯由機(jī)械臂R2從裝置21中提取出來并定位在裝置61的擠壓頭前面。機(jī)械臂R2按一定方式回轉(zhuǎn)所述芯使得擠壓機(jī)在該芯的表面上淀積一個(gè)彈性體材料的條。
T3)機(jī)械臂R2將該芯定位在裝置62的擠壓頭前面。機(jī)械臂R2將所述芯按一定方式回轉(zhuǎn)使得擠壓機(jī)在所述芯表面上的特定部位淀積一個(gè)彈性體材料條。
T4)(可選擇)機(jī)械臂R2將所述芯定位在裝置63的擠壓頭的前面。機(jī)械臂R2按一定方式回轉(zhuǎn)所述芯使得擠壓機(jī)靠近所述芯的邊緣(bead)淀積一個(gè)彈性體材料條。
T5)所述芯被機(jī)械臂R2存放在第一保持站22處。
T6)機(jī)械臂R3從第一保持站22處撿起所述芯并將它插到胎體層淀積裝置71中，在這里胎體層片的第一層被淀積。
T7)機(jī)械臂R3從胎體層淀積裝置71處撿起所述芯并將它插到胎緣線淀積裝置72中，在這里一對(duì)環(huán)形加強(qiáng)結(jié)構(gòu)被淀積在所述芯上與輪胎邊緣相應(yīng)的區(qū)域中。
T8)機(jī)械臂R4從胎緣線淀積裝置72處撿起所述芯并將它存放在多重保持裝置23的位置之一處。
T9)機(jī)械臂R4從保持位置23處撿起所述芯并將它放置到彈性體填料淀積裝置73的擠壓頭前面。機(jī)械臂R4按一定方式回轉(zhuǎn)所述芯使得擠壓機(jī)往被加工的輪胎邊緣上施加一個(gè)彈性體材料條。
根據(jù)被加工輪胎的類型，前面的三個(gè)步驟可以重復(fù)多次。為了這個(gè)目的，具有多個(gè)位置的多重保持站23與兩個(gè)用于生產(chǎn)胎體層結(jié)構(gòu)的機(jī)械臂R3和R4一起被設(shè)置，每個(gè)位置都能夠保持一個(gè)芯。
T10)機(jī)械臂R4將所述芯存放在第二保持位置24。
T11)機(jī)械臂R5從第二保持位置24撿起所述芯并將它放置在帶下方條帶淀積裝置81的擠壓頭前面。機(jī)械臂R5按一定方式將所述芯回轉(zhuǎn)使得所述擠壓機(jī)在輪胎的肩部區(qū)域淀積一個(gè)彈性體材料條。
T12)機(jī)械臂R5將所述芯插到帶條淀積裝置82中。
T13)機(jī)械臂R5從裝置82撿起所述芯并將它插到加工裝置83中，其通過將一個(gè)連續(xù)的線纏繞成許多軸向彼此相鄰且徑向疊加在下面的帶層上的圈而形成另外一個(gè)帶層。
T14)機(jī)械臂R5將所述芯返回存放到第二保持位置24。
T15)機(jī)械臂R6從第二保持位置24撿起所述芯并將它放置到輪胎面下條帶淀積裝置91的擠壓頭前面。機(jī)械臂R6按一定方式回轉(zhuǎn)所述芯使得擠壓機(jī)在被加工輪胎的冠部區(qū)域(crown area)上淀積一個(gè)彈性體材料帶。
T16)機(jī)械臂R6將所述芯放置到輪胎面條帶淀積裝置92的擠壓頭前面。機(jī)械臂R6按一定方式將所述芯回轉(zhuǎn)使得擠壓機(jī)在被加工輪胎的冠部區(qū)域淀積一個(gè)彈性體材料條帶。
T17)機(jī)械臂R6將所述芯存放在第三保持站25處。
T18)機(jī)械臂R7從第三保持站25撿起所述芯并將它放置到耐磨層淀積裝置101的擠壓頭前面。機(jī)械臂R7按一定方式回轉(zhuǎn)所述芯使得擠壓機(jī)在被加工的輪胎邊緣上淀積一個(gè)彈性體材料條帶。
T19)機(jī)械臂R7將所述芯放置到側(cè)壁淀積裝置102的擠壓頭前面。機(jī)械臂R7按一定方式回轉(zhuǎn)所述芯使得擠壓機(jī)在被加工的輪胎側(cè)面上淀積一個(gè)彈性體材料條帶。
T20)機(jī)械臂R7將所述芯存放在終端保持裝置26處。
現(xiàn)在，粗加工輪胎被完成；隨后的步驟涉及輪胎的硫化以及輪胎從所述芯上拆下。
C1)機(jī)械臂R1撿起其上攜帶有所生產(chǎn)的粗加工輪胎的芯，并將它輸送到聯(lián)合硫化單元，具體地說進(jìn)入一個(gè)真空的硫化模具39中。
C2)硫化裝置將模具關(guān)閉并回轉(zhuǎn)一個(gè)位置。該輪胎在硫化設(shè)備的一個(gè)完全回轉(zhuǎn)期間中被硫化。在這種回轉(zhuǎn)每一步結(jié)束時(shí)，每個(gè)其它模具被加載一要被硫化的粗加工輪胎。
C3)第一機(jī)械臂R1將被硫化的輪胎與相應(yīng)的環(huán)型支撐件一起從所述模具39中撿起，并將它存放在第一加工站5，用于拆卸環(huán)型支撐件的站16中。
C4)第八機(jī)械臂R8拆下環(huán)型支撐件并將它存放在一回收站28。
C5)第八機(jī)械臂R8撿起硫化的輪胎并將它存放在一存放平臺(tái)14上，在這里，所述設(shè)備先前生產(chǎn)的輪胎可以被放置等待后續(xù)的加工和檢測(cè)步驟。
沿著聯(lián)合加工單元2的生產(chǎn)線處理各個(gè)輪胎的程序，使得在生產(chǎn)過程中在前面的輪胎上，一個(gè)結(jié)構(gòu)部件的淀積可以有利地獨(dú)立于其它部件生產(chǎn)的完成而進(jìn)行。本發(fā)明的特征在于輪胎的結(jié)構(gòu)部件主要是在它們淀積的時(shí)候被制備，因此不必存儲(chǔ)以前的半成品就能夠?qū)崿F(xiàn)操作，以及能夠使每個(gè)裝置立即適合于被加工的輪胎類型，從而避免了材料的浪費(fèi)。
另外，位于各個(gè)工作站5，6，7，8，9，10處的每個(gè)加工裝置的操作和每個(gè)機(jī)械臂的操作，受到一可編程的本地處理單元的控制，使得所供給的基本半成品的數(shù)量與給予環(huán)型支撐件的移動(dòng)一起被適當(dāng)?shù)乜刂?，以確保被加工輪胎的各個(gè)結(jié)構(gòu)部件被正確地形成。尤其是，這個(gè)本地處理單元可以被編程以便使機(jī)械臂的加工裝置的操作在每個(gè)單個(gè)的工作站中不時(shí)地適應(yīng)被處理的輪胎類型。
而且，為了賦予所述設(shè)備更大的操作靈活性，在對(duì)不同類型輪胎的預(yù)定順序沒有限制的情況下，最好能夠?qū)⒚總€(gè)工作站5，6，7，8，9，10與用于識(shí)別被加工輪胎類型的裝置相關(guān)聯(lián)，與選定裝置相互作用以確定位于正在討論的工作站中為了生產(chǎn)每個(gè)結(jié)構(gòu)部件所使用的基本元件的數(shù)量。例如，這些識(shí)別裝置可以有利地包括一條形碼和其它類型碼的閱讀器，所述碼與輪胎的環(huán)型支撐件相關(guān)聯(lián)，可以由本地處理單元，通過適當(dāng)閱讀裝置識(shí)別所述碼以便選擇半成品的數(shù)量，例如通過使用一些預(yù)定的數(shù)值表。
在一個(gè)輪胎被輸送到任何工作站5，6，7，8，9，10時(shí)，條形碼閱讀器識(shí)別輪胎所屬的類型，能夠使得本地處理單元除了由中央單元接收的指令之外或者替代從中央單元接收的指令，以適當(dāng)?shù)姆绞皆O(shè)置工作站的操作程序。
具體地說，圖3中示出一個(gè)布局圖，該布局圖使得位于中央單元111和與每個(gè)工作站6，7和8相關(guān)聯(lián)的本地處理單元106，107和108之間的通信更加清楚。這個(gè)圖僅僅示出三個(gè)工作站，具體地為第二工作站6，第三工作站7和第四工作站8，在它們中相應(yīng)地施加襯墊層，胎體結(jié)構(gòu)和帶結(jié)構(gòu)。用于生產(chǎn)半成品的裝置206或207或208，或者用于將基本半成品放置到鼓輪上被稱為進(jìn)料裝置被示出在每個(gè)工作站中。具體地說，在第二工作站106，這個(gè)裝置206生產(chǎn)細(xì)長(zhǎng)的彈性體元件；在第三工作站107，這個(gè)裝置207生產(chǎn)連續(xù)的條帶元件，該元件例如由彼此平行的涂了橡膠的線構(gòu)成的帶形成；在第三工作站108，這個(gè)裝置208生產(chǎn)連續(xù)的帶元件，該元件例如由多個(gè)相鄰且彼此平行并結(jié)合到一個(gè)彈性體層中的線構(gòu)成。
每個(gè)用于生產(chǎn)半成品的裝置206或207或208都與相應(yīng)的本地單元106或107或108通信。用于將半成品放置到鼓輪上的程序被載入每個(gè)與一工作站相關(guān)聯(lián)的本地單元中，所述鼓輪相應(yīng)于該設(shè)備中可生產(chǎn)的輪胎的類型。一個(gè)可以被中央單元詢問的數(shù)據(jù)庫(kù)222包含所有用來為裝置中可生產(chǎn)的不同類型輪胎放置各種部件的程序。在有新的類型被生產(chǎn)時(shí)，這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)被升級(jí)。
具體地說，所述程序包括用于機(jī)械臂的指令，該機(jī)械臂與所述鼓輪的移動(dòng)有關(guān)，還包括用于生產(chǎn)半成品的裝置的指令。當(dāng)所述設(shè)備被啟動(dòng)時(shí)，這些程序最好能夠由本地單元根據(jù)它們進(jìn)行的操作而獲得。
操作的流程以下述方式進(jìn)行中央單元111接收到一個(gè)生產(chǎn)請(qǐng)求，該生產(chǎn)請(qǐng)求包括要被生產(chǎn)的輪胎類型和它們的尺寸以及數(shù)量。
這個(gè)單元以一連續(xù)流的方式準(zhǔn)備一或多個(gè)系列要被生產(chǎn)的輪胎，并通過與每個(gè)本地單元的通信能使每個(gè)工作站從一保持站撿起一個(gè)鼓輪，從而將輪胎保持預(yù)定的順序。中央單元還將正確的模具定位在硫化轉(zhuǎn)盤上以便生產(chǎn)這些類型的輪胎。
每個(gè)本地單元都通過位于該鼓輪上的前述標(biāo)識(shí)裝置例如前述條形碼而認(rèn)出被撿起的鼓輪。鼓輪的識(shí)別和由此帶來的輪胎類型的識(shí)別能夠使得本地單元啟動(dòng)正確的程序在正在討論的工作站中的鼓輪上進(jìn)行操作。在操作結(jié)束時(shí)，每個(gè)本地單元發(fā)送一個(gè)信號(hào)給中央單元，該中央單元監(jiān)視著被加工的輪胎流并確定它們從一個(gè)工作站到下一個(gè)工作站的前進(jìn)。
例如，所述條形碼可以位于所述鼓輪的軸上。機(jī)械臂通過抓住這個(gè)軸將所述鼓輪撿起。
最好用于讀取所述條形碼的裝置與每個(gè)操作裝置相關(guān)聯(lián)。更好地是用于讀取所述條形碼的這些裝置與每個(gè)工作站相關(guān)聯(lián)。另外，用于讀取所述條形碼的這些裝置可以與位于每個(gè)工作站內(nèi)的每個(gè)機(jī)械臂相關(guān)聯(lián)。
被加工的輪胎的移動(dòng)有利地被管理成一個(gè)連續(xù)流的形式，其中聯(lián)合加工單元2被直接連接到聯(lián)合硫化單元3上，各個(gè)輪胎的順序輸送以一定速率進(jìn)行，所述速率等于輪胎在聯(lián)合加工單元2中輪胎的完成速率，因而有利地不再需要在設(shè)置在聯(lián)合加工單元和聯(lián)合硫化單元之間的存放緩沖區(qū)中存放粗加工輪胎。
根據(jù)要被生產(chǎn)的粗加工輪胎類型，能夠改變各種結(jié)構(gòu)部件的裝配順序，這能夠使得平均生產(chǎn)時(shí)間與硫化時(shí)間匹配。
在前述描述中，通過舉例涉及兩種不同類型輪胎A和B的生產(chǎn)。第一種類型A涉及的輪胎具有195/65 R15規(guī)格，類型A涉及的輪胎具有225/50 R16規(guī)格。A類型包括單層胎體層，而類型B包括雙層胎體層。由于尺寸的多樣性以及兩種不同類型輪胎的不同體積，所以在類型B上執(zhí)行的過程比在類型A上執(zhí)行的過程時(shí)間更長(zhǎng)。然而，盡管在第一、第二、第四、第五工作站處的過程在整個(gè)循環(huán)次數(shù)中是一致的，但是在生產(chǎn)胎體結(jié)構(gòu)的第三工作站7處的過程對(duì)于兩種類型輪胎大大地不同，具體地說不同之處在于對(duì)于類型B來說要求重復(fù)進(jìn)行胎體層的淀積。
如果上述過程被連續(xù)進(jìn)行，那么就必須要么為了適應(yīng)需要更長(zhǎng)循環(huán)次數(shù)的輪胎類型的要求擴(kuò)展其循環(huán)次數(shù)，要么將它帶到另外一個(gè)工作站。
然而，機(jī)械臂對(duì)R3和R4以及多重保持站23能夠改變加工順序。
例如，如果到達(dá)第三工作站7的第一輪胎為B類型輪胎，換句話說，是一個(gè)需要更長(zhǎng)加工時(shí)間的輪胎，那么可以改變預(yù)置的加工順序。這是可以實(shí)現(xiàn)的，因?yàn)槟承┻^程所需要的時(shí)間，比保持所述聯(lián)合硫化單元在可回轉(zhuǎn)平臺(tái)30的每次回轉(zhuǎn)時(shí)都供給一個(gè)輪胎所需要的速率短。因此能夠在所述順序上進(jìn)行改變來補(bǔ)償有用的時(shí)間。
在每個(gè)加工裝置中的加工時(shí)間和輸送速率根據(jù)沿著所述聯(lián)合硫化單元3加工線所需的移動(dòng)步驟數(shù)確定，使得每個(gè)輪胎A，B可以被保持在聯(lián)合硫化單元中一至少足以完成硫化過程的時(shí)間。
例如，在胎體結(jié)構(gòu)生產(chǎn)站(第三工作站)類型A需要的最小加工時(shí)間大約為1.5分鐘，而類型B需要的最小加工時(shí)間大約為3分鐘，因?yàn)檫@種類型需要施加兩個(gè)胎體層，如上所述。
在施加所述襯墊和子襯墊(第二工作站)、帶結(jié)構(gòu)(第四工作站)、側(cè)壁以及耐磨條帶(第六工作站)的工作站中，(最小)加工時(shí)間對(duì)于A、B兩種類型都小于2.5分鐘。施加輪胎面條帶的工作站(第五工作站)需要的(最小)加工時(shí)間對(duì)于兩種類型A和B都大約為2.5分鐘。
聯(lián)合硫化單元3具有六個(gè)硫化模具；為了在選定的條件下進(jìn)行硫化，每個(gè)模具需要被保持在硫化裝置中15分鐘。在硫化裝置的回轉(zhuǎn)支撐物進(jìn)行六步回轉(zhuǎn)時(shí)，為了達(dá)到這個(gè)硫化時(shí)間，每15∶6＝2.5分鐘就必須往聯(lián)合硫化單元中喂入一個(gè)蓋子(cover)。
根據(jù)上面供給的數(shù)據(jù)，這個(gè)時(shí)間與站6，8，9和10的時(shí)間是兼容的，而第三工作站7是決定性的，因?yàn)锽類型在這里對(duì)于所需的速率所需要的加工時(shí)間太長(zhǎng)。
為了能夠進(jìn)行第三步驟，在開始時(shí)多個(gè)類型系列被供給聯(lián)合加工單元。
每個(gè)系列由一些與硫化模具數(shù)量相等的輪胎構(gòu)成。
每個(gè)系列由三個(gè)A類型輪胎和三個(gè)B類型輪胎構(gòu)成，根據(jù)第一種序列，形成為下面的順序A1，B1，B2，A2，B3，A3(與序列中每個(gè)類型A，B相關(guān)的數(shù)字1，2，3等標(biāo)識(shí)該序列中喂入的不同類型輪胎時(shí)的連續(xù)性)。
在所述襯墊和子襯墊(第二工作站)被施加之后，每個(gè)系列中的順序保持不變。
在第三工作站，加工的序列需要例如執(zhí)行下列連續(xù)的步驟1.在A1上生產(chǎn)單個(gè)的胎體層；A1繼續(xù)到達(dá)下面的工作站；2.在B1上生產(chǎn)第一胎體層；B1在多重保持站23中等待；3.在B2上生產(chǎn)第一胎體層；B2在多重保持站23中等待(處于與B1占據(jù)的位置不同的位置)；4.在B1上生產(chǎn)第二胎體層；B1繼續(xù)到達(dá)下面的工作站；5.在A2上生產(chǎn)單個(gè)胎體層；A2繼續(xù)到達(dá)下面的工作站；6.在B2上生產(chǎn)第二胎體層；B2繼續(xù)到達(dá)下面的工作站；7.在B3上生產(chǎn)第一胎體層；B3在多重保持站23中等待；8.在A3上生產(chǎn)單個(gè)胎體層；A3繼續(xù)到達(dá)下面的工作站；9.在B3上生產(chǎn)第二胎體層；B3繼續(xù)到達(dá)下面的工作站。
在第三工作站之后，所述系列具有第二種順序，如下A1，B1，A2，B2，A3，B3；這個(gè)第二種順序不同于開始時(shí)的順序。執(zhí)行的步驟數(shù)是九個(gè)；每個(gè)步驟需要的加工時(shí)間是1.5分鐘，因此所述工作站在六個(gè)輪胎上施加胎體結(jié)構(gòu)所占據(jù)的總時(shí)間是1.5×9＝13.5分鐘?？倳r(shí)間小于15分鐘，15分鐘代表著六個(gè)輪胎硫化所需的速率。
由于所述系列的預(yù)定順序以及上文所述在第三工作站執(zhí)行的步驟，在B類型上生產(chǎn)輪胎結(jié)構(gòu)的時(shí)間不再是臨界的(critical)。
在這個(gè)例子中，在后面的工作站處沒有進(jìn)一步改變順序，2.5分鐘的速率在所有后面的工作站中被保持，因?yàn)樗鼈兌夹枰粋€(gè)小于或者等于2.5分鐘的加工時(shí)間。
另外，類型A1在1.5分鐘之后就準(zhǔn)備好進(jìn)入后面的工作站，然而在類型A1和下個(gè)類型B1之間還需要另外4.5分鐘。
在后面的過程中，類型A1可以被減慢大約1分鐘，而類型B1的加工必須被加快1分鐘。所述減慢由保持站23來執(zhí)行，或者通過減慢后來一或多個(gè)部件的施加速率來實(shí)現(xiàn)。
類型B1的加速通過以最小的時(shí)間執(zhí)行后續(xù)加工來實(shí)現(xiàn)，特別是通過淀積所述帶結(jié)構(gòu)和側(cè)壁每個(gè)都在兩分鐘內(nèi)完成來實(shí)現(xiàn)。
硫化模具根據(jù)所述第二順序安排，換句話說就是序列A1，B1，A2，B2，A3，B3，以便在為類型A設(shè)置的硫化模具處接納類型A。
所述系列沿著加工和硫化生產(chǎn)線彼此跟隨直到臨界周期結(jié)束，在該點(diǎn)處，如果在后面的臨界周期中生產(chǎn)不同類型的輪胎，那么所述模具可以被替換。
利用上述的過程，在一個(gè)例如八小時(shí)的臨界周期中，96個(gè)A類型和96個(gè)B類型的輪胎被生產(chǎn)出來。
考慮到上述情況，對(duì)于兩種類型，諸如A和B，必須規(guī)定一個(gè)系列，在該系列中，一個(gè)類型B被至少一個(gè)類型A跟隨，使得由預(yù)定工作站(例如在該工作站中類型B需要經(jīng)歷同樣加工至少兩次)加工類型A輪胎直到粗加工輪胎加工結(jié)束之后的時(shí)間總和比所述過程的平均總時(shí)間短，短的時(shí)間相應(yīng)于在所述預(yù)定步驟中在類型A和B之間的時(shí)間差。
這使得能夠執(zhí)行需要最長(zhǎng)時(shí)間的加工步驟而不會(huì)引起后面步驟的延遲執(zhí)行。
所述系列在形成胎體結(jié)構(gòu)的第三工作站7處順序的改變?nèi)缟衔乃觯槐景l(fā)明還可以應(yīng)用于在淀積其它部件例如帶結(jié)構(gòu)時(shí)彼此不同的輪胎類型。在這種情形中，所述序列在第四工作站8處通過提供一個(gè)另外的多重保持站也被改變。
更一般地說，根據(jù)所述加工序列中臨界步驟的位置，工作步驟將會(huì)被加速，或者在所述臨界步驟之前或者之后的步驟之間的等待時(shí)間將會(huì)被減小，以便補(bǔ)償由臨界步驟的帶來的過長(zhǎng)時(shí)間。
在必須的時(shí)候，可以設(shè)置一個(gè)特殊的保持站。
在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備中，預(yù)置的系列和每個(gè)系列中順序的改變能夠通過功能輸送和移動(dòng)裝置來實(shí)現(xiàn)，特別是由機(jī)械臂來實(shí)現(xiàn)，這能夠使得加工步驟之間彼此分離。這是因?yàn)樵谙盗许樞蛏系母淖円馕吨环N輪胎類型沿著一個(gè)不同于其它類型輪胎的不同加工通道進(jìn)行。所述功能輸送和移動(dòng)裝置能夠在單個(gè)臨界操作期間同時(shí)采用多個(gè)通道，一個(gè)通道對(duì)應(yīng)一種被加工的輪胎類型。
每個(gè)系列代表著組織在通道中的步驟的時(shí)間包(a time packageof steps)，每個(gè)通道相應(yīng)于一種被生產(chǎn)的輪胎類型。通過各種加工步驟的通道確定了被生產(chǎn)的輪胎類型。
另外，所述保持站的數(shù)量、所述模具的數(shù)量、所述功能輸送和移動(dòng)裝置的數(shù)量可以根據(jù)在一個(gè)臨界周期中有幾種類型輪胎被加工而變化，以及根據(jù)所使用的設(shè)備的性能而變化。
在需要的時(shí)候，也能夠減小在各個(gè)輪胎上實(shí)施的硫化過程的有效時(shí)間，例如通過輪胎進(jìn)入到模具34，35，36，37，38，39中之后延遲往所述模具中注入蒸汽來實(shí)現(xiàn)。因此，也能夠?yàn)楸患庸さ母鞣N輪胎類型設(shè)定不同硫化有效時(shí)間。
本發(fā)明還能夠在每種被生產(chǎn)輪胎類型改變的情形中省去或者至少最小化停工時(shí)間。
這是因?yàn)樵谶@些情形中，適合于一種類型輪胎生產(chǎn)的環(huán)型支撐件和硫化模具不得不被適合于一種新類型輪胎生產(chǎn)的環(huán)型支撐件和硫化模具替代。
然而，只有在尺寸和/或輪胎面花紋特性改變時(shí)才需要的這種替代可以通過提供適當(dāng)?shù)乃柙O(shè)備來實(shí)現(xiàn)，對(duì)產(chǎn)量的影響很小。
因此本發(fā)明能夠便利地以非常小的批量生產(chǎn)輪胎，而無需明顯增加輪胎的單位成本，所述小批量小到幾個(gè)單位。
本發(fā)明還能夠生產(chǎn)包含彼此不同類型輪胎的輪胎批量，而無需改變生產(chǎn)粗加工輪胎的設(shè)備。
權(quán)利要求
1.一種用于同時(shí)生產(chǎn)不同類型輪胎的設(shè)備，該設(shè)備包括多個(gè)相繼啟動(dòng)的操作單元，其特征在于，它包括一個(gè)中央處理單元，能夠根據(jù)一或多個(gè)預(yù)定的輪胎類型序列使多個(gè)工作站上的多個(gè)操作步驟順序執(zhí)行，每個(gè)工作站包括至少一個(gè)所述操作單元；一個(gè)本地處理單元，其與每個(gè)工作站相關(guān)聯(lián)，能夠識(shí)別對(duì)應(yīng)于所供給每個(gè)所述操作單元中鼓輪的輪胎類型，并能夠從用于每個(gè)所述操作單元的預(yù)定的操作過程組中選擇一個(gè)具體的過程用于與被參與的鼓輪相應(yīng)的輪胎類型。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中每個(gè)鼓輪包括一個(gè)標(biāo)識(shí)要被在其上生產(chǎn)的輪胎類型的碼。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中每個(gè)工作站包括至少一個(gè)閱讀器，用于閱讀標(biāo)識(shí)輪胎類型的所述碼。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中所述標(biāo)識(shí)碼與所述鼓輪的軸相關(guān)聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的設(shè)備，其中所述標(biāo)識(shí)輪胎類型的碼為條形碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中所述標(biāo)識(shí)碼的所述閱讀器與每個(gè)操作單元相關(guān)聯(lián)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3的設(shè)備，其中所述標(biāo)識(shí)碼的所述閱讀器與每個(gè)操作單元的每個(gè)機(jī)械臂相關(guān)聯(lián)。
8.一種用于在一個(gè)自動(dòng)設(shè)備中加工不同類型輪胎的方法，所述設(shè)備包括多個(gè)相繼啟動(dòng)的操作單元，其特征在于所述方法包括以下步驟在一個(gè)中央處理單元中，根據(jù)一或多個(gè)預(yù)定的輪胎類型序列，使在所述多個(gè)操作單元中順序地執(zhí)行多個(gè)操作步驟；識(shí)別對(duì)應(yīng)于所供給每個(gè)所述操作單元中鼓輪的輪胎類型；從用于每個(gè)所述操作單元的預(yù)定的操作過程組中選擇一個(gè)具體的過程用于與被參與的鼓輪相應(yīng)的輪胎類型。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的方法，其中所述識(shí)別輪胎類型的步驟包括對(duì)標(biāo)識(shí)這種類型的碼的讀取，且所述碼與被參與的鼓輪相關(guān)聯(lián)。
全文摘要
一種用于同時(shí)生產(chǎn)不同類型輪胎的設(shè)備，該設(shè)備包括多個(gè)相繼啟動(dòng)的操作單元，包括一個(gè)中央處理單元，能夠根據(jù)一或多個(gè)預(yù)定的輪胎類型序列使多個(gè)工作站上的多個(gè)操作步驟順序執(zhí)行，每個(gè)工作站包括至少一個(gè)所述工作裝置。所述設(shè)備還包括一個(gè)本地處理單元，其與每個(gè)工作站相關(guān)聯(lián)，能夠識(shí)別對(duì)應(yīng)于所供給每個(gè)所述操作單元中鼓輪的輪胎類型，并能夠從用于每個(gè)所述操作單元的預(yù)定操作過程組中選擇一個(gè)具體的過程用于與被參與的鼓輪相應(yīng)的輪胎類型。
文檔編號(hào)B29K21/00GK1520354SQ01811594
公開日2004年8月11日 申請(qǐng)日期2001年5月22日 優(yōu)先權(quán)日2000年5月26日
發(fā)明者雷納多·卡利塔, 馬可·堪圖, 堪圖, 雷納多 卡利塔 申請(qǐng)人:倍耐力輪胎公司