專利名稱：在柔性加工系統(tǒng)上制造輪胎的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及自動輪胎成型機，更具體的是涉及在多個輪胎成型鼓上同時裝配多個輪胎的方法和設(shè)備，輪胎成型鼓沿著裝配線路移動，有多個工作站沿著裝配線路設(shè)置。
背景技術(shù)：
公知的是，要制造汽車輪胎的胎體，首先要將不同部分組裝到一起。
換句話說，所能生產(chǎn)的不同類型的胎體可以通過不同的附加部分來區(qū)分和/或者通過將不同附加部分分類來實現(xiàn)。
作為示范，當(dāng)生產(chǎn)實心輪胎的胎體的時候，所使用的輪胎沒有內(nèi)胎，主要部分是“氣密層”，是彈性氣密材料層，一個胎體簾布層，一對圓形金屬部件，通常是指胎圈芯，在胎圈芯的周圍胎體簾布層的末端折疊起來，跟彈性材料制成的胎側(cè)一樣，在側(cè)面相反的位置穿過胎體簾布層。相應(yīng)的附加部件可以包括一個或多個附加簾布層，一個或多個用來覆蓋在胎體簾布層或在胎圈芯周圍卷起的簾布層上的增強帶等。
在US5554242中公開了兩階段輪胎制造工藝，在第一級，輪胎成型鼓與第二級的輪胎成型鼓是公知的，成型鼓是成直線排列的，而且有偏移。公知的還有一個單個的成型鼓在第一級位置和第二級位置之間擺動，一個制帶機與第一級成型鼓成直線排列。在該系統(tǒng)中，單個的輪胎緩沖層和單片的胎面膠在第二級中加工上去，而例如填充膠條胎圈包布(apex chafer)和胎肩墊膠在第一級就加工上去了。上述部分是單獨制造的，并且儲存起來以備在兩階段成型過程中使用。
雖然兩階段成型工序在不同階段適用不同部分，但其所出現(xiàn)的問題是兩個分開的工作位置需要很大的工作區(qū)域，并且需要協(xié)調(diào)不同的功能以便將所有的部分在合適的位置組合在一起。結(jié)果，部分需要長久保存，會變得老化，有時候會失去粘性，例如在傳送或單獨使用這些部件的時候。從一個階段向另一個階段移動這樣的子系統(tǒng)，即使使用機械服務(wù)器來輔助操作器將部分安裝到第一和第二成型鼓上也需要很高的勞動強度。結(jié)果，操作很消耗成本。
US5354404公開的系統(tǒng)用來組裝生輪胎，其具有兩個階段，組裝是自動完成的，需要很小的占地面積。雖然這個系統(tǒng)克服了占地面積上的缺陷，但是它的產(chǎn)量還是受到局限。
公知的在如US2319643所公開的現(xiàn)有技術(shù)中，使用多個成型鼓成直線制造輪胎，成型鼓在每個工作站都要有停頓。
而且，在US1818955中，輪胎可以通過多個成直線排列的成型鼓制造，“這些成型鼓成串或成列排列，有連接裝置將胎圈芯從一個裝置傳遞到另一個裝置”。不同胎芯之間的連接會使得機器無法適應(yīng)不同尺寸的輪胎結(jié)構(gòu)。US3389032公開了一種具有多個相互連接的成型鼓的系統(tǒng)。
US5354404公開了另一種成型系統(tǒng)，輪胎可以通過多個成直線排列的成型鼓制造，“這些成型鼓成串或成列排列，有連接裝置將胎圈芯從一個裝置傳遞到另一個裝置”。不同胎體之間的連接會使得機器無法適應(yīng)不同尺寸的輪胎結(jié)構(gòu)。
在現(xiàn)代制造工藝中，將不同部分組裝在一起是通過自動平臺實現(xiàn)的，自動平臺包括多個沿著于制造流程相對應(yīng)的精確工作順序移動的成型鼓。例如，如US5411626所公開的那樣，這些平臺可以包括多個連續(xù)地并排連接的多個工作站，每個工作站都可以將預(yù)定的部分安裝到按順序到其前面的成型鼓上。
EP0105048公開的輪胎裝配線使用傳送機來將多個成型鼓傳送到多個工作站上，在那里不同部件可以安裝到輪胎成型鼓上，這樣當(dāng)輪胎成型鼓完成一個完整的工作循環(huán)時候就可以制成一個輪胎，其中輪胎成型鼓于傳送機和工作站保持一定的角度關(guān)系。
特別是用于主要部分的主工作站要保持工作狀態(tài)，而不管所生產(chǎn)的胎體的類型。如果需要的話，在不同的主工作站中總有一個或多個是輔助的工作站。這些輔助工作站的工作狀態(tài)或待機狀態(tài)取決于所制造的輪胎類型?，F(xiàn)有的這些制造系統(tǒng)的問題是成型鼓的定位和位置并不精確，不足以保證所制造的輪胎具有現(xiàn)代所需的高性能輪胎的充分均勻性。也就是說，當(dāng)沿著裝配線路移動的輪胎成型鼓在每個工作站的停止位置停下來的時候，無法使輪胎成型鼓精確定位。而且，操縱每個成型鼓的動力在每個位于在每個成型鼓上。這樣，成型鼓結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且造價很高。
眾所周知，大部分充氣輪胎的成分必須具有良好的均勻性以提供良好的輪胎性能。例如，沿著輪胎圓周方向的“蛇形”胎面就在輪胎使用過程中造成擺動。例如，傾斜(輪胎一側(cè)的簾線比另一側(cè)的長)的胎體簾布層會引起多個輪胎非均勻性問題，包括靜態(tài)不穩(wěn)和徑向力變化。例如，經(jīng)線不對稱(也就是胎面沒有位于兩個胎圈的中間)的輪胎會導(dǎo)致的輪胎非均勻性問題，包括連接不平衡、側(cè)向力變化和錐度。因此，為了適應(yīng)輪胎性能的要求，輪胎制造廠家竭盡全力想生產(chǎn)具有良好均勻性的輪胎。輪胎的均勻性通常是指輪胎的尺寸和質(zhì)量分布要均勻而且徑向?qū)ΨQ、側(cè)面、圓周和經(jīng)線對稱，這樣所生產(chǎn)出來的好的輪胎包括輪胎均勻性包括靜態(tài)和動態(tài)平衡、而且徑向力變化，側(cè)向力變化和切線力變化都要在輪胎均勻性實驗機上進(jìn)行測定，輪胎均勻性實驗機是將輪胎安裝到公路車輪上。
雖然輪胎非均勻性在后裝配制造(磨削)過程和/或者在使用過程(在輪胎/車輪組件上使用配重)中可以被稍微糾正，但是最好(通常也更有效)是在制造輪胎過程中就盡可能保證其均勻性。典型的輪胎成型機包括一個輪胎成型鼓，輪胎部分成連續(xù)的層纏繞在成型鼓的上面，包括一個氣密層、一個或多個胎體簾線、可選擇的胎側(cè)硬襯和胎圈插入件(例如填充膠條)、胎側(cè)和鋼絲線環(huán)(胎圈)。在涂層之后，胎體簾布層末端纏繞在胎圈周圍，輪胎被充氣成環(huán)形，胎面/帶束層組(tread/belt package)安裝到上面。最好輪胎成型鼓固定在地板上，不同的部分層通過手動安裝，或使用參照位于固定成型鼓上的參考點的工具自動安裝，這樣可以保證部件按照所需的精確度定位。工具相對輪胎成型鼓固定，例如通過固定在從支撐輪胎成型鼓的支架(機架)上伸出的臂上的導(dǎo)向輪。
如上所述的現(xiàn)有技術(shù)的問題是不能在簡單的生產(chǎn)線上制造復(fù)雜結(jié)構(gòu)的輪胎，比如漏氣行駛輪胎，生產(chǎn)線無法改造以生產(chǎn)不同的結(jié)構(gòu)和尺寸。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，公開了一種可以同時制造多個胎體的方法。方法包括的輪胎成型步驟有建立一系列的至少三個到十個工作站；推動至少三個斷開的輪胎成型鼓沿著穿過至少三個工作站的工作軸線移動；在每個工作站都有一個或多個輪胎部分安裝到輪胎成型鼓上。然后所生產(chǎn)的生輪胎胎體在最后一個工作站被取下來。最后，輪胎成型鼓在生胎體被取走之后從最后一個工作站被送到第一工作站。
而且，根據(jù)本發(fā)明，帶束層和胎面組設(shè)置在生輪胎胎體周圍，胎體伸展到帶束層和胎面中以形成生輪胎。
根據(jù)本發(fā)明，輪胎成型鼓彼此不連接，沿著工作站之間的直線工作軸線單獨前進(jìn)。每個斷開的輪胎成型鼓都沿著工作軸線單獨前進(jìn)的，這樣，每個輪胎成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線保持與直線工作軸線對齊。
根據(jù)本發(fā)明，眾多斷開的輪胎成型鼓安裝在單獨、自行裝置上，用該自行裝置推動輪胎成型鼓沿著工作軸線同時從一個工作站前進(jìn)到另一個工作站。輪胎成型鼓沿著工作軸線前進(jìn)，使得通過成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線保持在恒定的預(yù)定高度和位置，并與工作軸線平行對齊。
根據(jù)本發(fā)明，引入裝置(intake server)安裝在工作站上以便操作輪胎成型鼓。引入裝置連接到成型鼓上，而將成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線保持在恒定的預(yù)定高度和位置，并且與工作軸線平行。在每個工作站的引入裝置從它們通常的回縮位置向外移動，橫過工作軸線進(jìn)入與輪胎成型鼓連接的位置。然后在輪胎部分安裝到輪胎成型鼓上之后，成型鼓斷開與引入裝置的連接。接著，在斷開的輪胎成型鼓前進(jìn)到下一個工作站之前，在每個工作站的引入裝置后退到它們通常的回縮位置。
根據(jù)本發(fā)明，在每個工作站將一個或多個輪胎部分安裝到輪胎成型鼓上的步驟包括將輪胎部分安裝到輪胎成型鼓上，而將成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線保持在恒定的預(yù)定高度和位置，并且與工作軸線平行。這可以通過在每個工作站提供一個或多個貼合鼓以將輪胎部分安裝到成型鼓上來實現(xiàn)。
貼合鼓從遠(yuǎn)離工作軸線的通?；乜s位置移動到輪胎部分能安裝到成型鼓上的位置，而將成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線保持在恒定的預(yù)定高度和位置，并且與工作軸線平行。接著，在輪胎成型鼓前進(jìn)到下一個工作站之前，在每個工作站的貼合鼓后退到它們通常的回縮位置。
本發(fā)明的其它目標(biāo)、特征和優(yōu)點將通過下面的說明書變得更加明顯。


下面將詳細(xì)介紹本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其表現(xiàn)在下面的附圖中。附圖僅僅是示意性的，而非限定。雖然本發(fā)明是通過這些優(yōu)選實施例的上下文來說明的，但是需要注意的是這些特殊實施例并不是對發(fā)明的精神和范圍的限定。
附圖中的某些部件并不是限定性的，只是為了更清楚地說明。這里的截面圖是“薄片”，或“近視”的截面圖，忽略了在實際視圖中可見的某些背景線，這也是為了更清楚地說明。
本發(fā)明優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)、操作和優(yōu)點在參照下面附圖的說明書而變得更清楚，其中圖1A是本發(fā)明自動輪胎成型機的示意圖；圖1B是本發(fā)明中FMS工作站的透視圖，表示了一個連接到進(jìn)料工作站的輪胎成型鼓；圖1C是本發(fā)明中在成型鼓支架上的輪胎成型鼓的側(cè)視圖；圖1D是與圖1A的自動輪胎成型機連接在一起的高架結(jié)構(gòu)的示意圖，高架結(jié)構(gòu)帶有胎圈加載系統(tǒng)、胎圈裝配系統(tǒng)和胎體傳送系統(tǒng)；以及圖2是本發(fā)明所生產(chǎn)的漏氣行駛輪胎結(jié)構(gòu)的截面圖。
定義下面的術(shù)語可以用于下面的說明書中，具有下面的含義，除非與下面的其它描述沖突或特別說明。
“填充膠條”(即“三角膠芯”)是指徑向設(shè)置在胎圈芯上方、位于簾布層和折疊簾布層之間的彈性填充物。
“軸向”和“軸向地”是指位于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線上或與其平行的方向。
“軸向”是指與輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線平行的方向。
“胎圈”所指的輪胎部分包括圓形基本不可伸展的抗拉部件，最好包括一條嵌入橡膠材料中的鋼絲。
“帶束層結(jié)構(gòu)”或“加強帶”或“帶束層組”是指至少兩個環(huán)形層或平行簾線的簾布層，是編織或非編織的，位于胎面下面，并不固定在胎圈下，相對輪胎赤道面的左右簾線角度為18到30度。
“緩沖層”和“輪胎緩沖層”是指帶束層或帶束層結(jié)構(gòu)或加強帶。
“胎體”是指除帶束層結(jié)構(gòu)、胎面、簾布層上的底胎面和胎側(cè)之外的結(jié)構(gòu)，包括胎圈、簾布層和在EMT或漏氣行駛輪胎中使用的插入胎測加強部分的插入件。
“胎身”是指胎體、帶束層結(jié)構(gòu)、胎圈、胎側(cè)或除了胎面和底胎面之外的其它輪胎部分。
“胎圈包布”是指在輪緣中胎圈周圍的加強材料(橡膠、織物和橡膠)來防止輪胎備輪緣部分磨損。
“夾層(clipper)”是指定位在胎圈區(qū)域的織物簾線和鋼絲簾線的窄帶，其功能是加強胎圈區(qū)域，并穩(wěn)定胎側(cè)的徑向內(nèi)部區(qū)域。
“圓周”是指沿著圓形胎面直徑伸展的圓形線和方向，垂直于軸線方向，并指相互靠近的圓形曲線的方向，其半徑?jīng)Q定了胎面的軸向彎曲，如截面圖所示。
“簾線”是指一種加強線，包括纖維或金屬或織物，用它們來加強簾布層或帶。
“胎冠”是指胎面、胎面凸肩及與其相近的胎側(cè)部分。
“EMT輪胎”是擴展移動技術(shù)，EMT輪胎是指能“漏氣行駛”的輪胎，在輪胎具有一點或完全沒有充氣壓力的情況下，輪胎至少還具有一定的工作能力。
“赤道面”是指垂直于輪胎旋轉(zhuǎn)軸線的平面，赤道面穿過胎面中心，或者穿過輪胎胎圈的中間。
“規(guī)格”是指測量尺寸，通常是厚度尺寸。
“氣密層”是指彈性層或其它材料層，構(gòu)成了實心輪胎的內(nèi)表面，并能容納膨脹氣體或者輪胎內(nèi)的液體。其為鹵代丁基橡膠，高度不透氣。
“插入件”是指新月形或楔子形的加強件，特別用來加強漏氣行駛輪胎的胎側(cè)；還指位于胎面下的彈性非新月形插入件；它也可以叫做“楔形插入件”。
“側(cè)向”是指與軸線平行的方向。
“子午線”是指沿著輪胎軸線平面切過的輪胎線?！昂煵紝印笔侵负熅€加強胎體的加強部件，該部件是被橡膠徑向覆蓋，要不然就平行于簾線。
“充氣輪胎”是一般為環(huán)形(通常是開放的環(huán)形)的薄片機械裝置，具有兩個胎圈、兩個胎側(cè)和一個胎面，并且是橡膠、化合物、織物、鋼鐵或其它原料制成的。
“胎肩”是在胎面邊緣下面的胎側(cè)的上半部分。
“胎側(cè)”是在胎面和胎圈之間的輪胎部分。
“輪胎軸線”當(dāng)輪胎安裝到輪圈上并旋轉(zhuǎn)的時候，輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線。
“胎冠”是胎面和模壓在輪胎花紋中的下面材料。
“反包端”是胎體簾布層的一部分，其從胎圈向上(也就是徑向向外)反包，這樣簾布層就是卷曲的。
具體實施例方式
如圖1A所示，一種柔性、自動輪胎成型系統(tǒng)100包括一個第一級輪胎成型系統(tǒng)102和一個第二級輪胎成型系統(tǒng)106。如下詳細(xì)介紹，當(dāng)多個輪胎成型鼓108a、108b、108c、108d、108e(共同用108來表示)通過第一級成型系統(tǒng)102的時候，一個胎體在每個成型鼓上形成。在輪胎成型鼓108上成型輪胎胎體的同時，被胎面覆蓋的帶束層組在第二級輪胎成型機106上形成。一個傳送裝置(未示出)將每個已經(jīng)成型的胎體從第一級成型系統(tǒng)102的最后一個工作站的輪胎成型鼓108上取下來，然后將成型的胎體傳送到成型塔104上。然后成型塔移動到第二位置，如箭頭105所示，另一個傳送環(huán)(未示出)將完成的帶束層-胎面組件傳送到已經(jīng)設(shè)置在成型塔104上的生輪胎胎體上。然后，生輪胎胎體被充氣進(jìn)入帶束層-胎面組件中來形成生輪胎。生輪胎從成型塔104上取下來，然后最好通過傳送機(未示出)送去模壓。
本發(fā)明的柔性、自動輪胎成型系統(tǒng)100不僅能克服如上所述的現(xiàn)有系統(tǒng)中的問題和局限，而且具有多個優(yōu)點。首先，根據(jù)所成型輪胎的復(fù)雜程度或多或少的改變工作站數(shù)量，這樣就可以簡便、快速地改造輪胎成型系統(tǒng)100。其次，輪胎成型鼓的結(jié)構(gòu)和數(shù)量也可以變化以制造不同尺寸和結(jié)構(gòu)的輪胎。而且，向成型鼓提供材料的鼓可以根據(jù)所制造輪胎結(jié)構(gòu)的不同來很容易地進(jìn)行變化以適應(yīng)不同尺寸的材料。下面將介紹這些和其他改進(jìn)。
如圖1A所示，第一級成型系統(tǒng)102包括按順序排列的至少三到十個工作站，例如工作站112a、112b、112c、112d(共同用112來表示)，在每個工作站都有一個或多個輪胎部分安裝到輪胎成型鼓108上。單獨的、自行裝置也叫做自動導(dǎo)引車輛(AGV)110a、110b、110c、110d、110e(共同用110來表示)的上面都帶有成型鼓108，這些裝置用來使成型鼓在第一成型系統(tǒng)102中前進(jìn)。輪胎成型鼓108被鼓支架130a、130b、130c、130d、130e(共同用130來表示)支撐旋轉(zhuǎn)，支架安裝在各自的AGV110上。輪胎成型鼓108繞著旋轉(zhuǎn)軸線134相對鼓支架130旋轉(zhuǎn)。AGV110彼此獨立工作，彼此不連接，并且在工作通道114上移動，如橢圓形回路所示。而且，安裝在AGV上的成型鼓108彼此斷開。工作通道114也可以具有如下所述的所需結(jié)構(gòu)。工作通道114包括一個穿過工作站112的直線工作軸線124，沿著箭頭116所示方向。AGV110的功能是獨立推動斷開的輪胎成型鼓108沿著工作通路114移動，特別是沿著穿過工作站112的直線工作軸線124移動，這樣在每個工作站都可以將一個或多個輪胎部分安裝到輪胎成型鼓上。最好是，每個AGV110都同時到達(dá)工作站112。但是如果不特別需要每個AGV110都準(zhǔn)時同時到達(dá)工作站112，那么AGV110就必須防止相撞。例如當(dāng)AGV110a到達(dá)工作站112a的時候，同時AGV110b、110c、110d分別到達(dá)工作站112b、112c、112d。由于從最后一個工作站112d沿著工作通道114的回路到第一工作站112a的距離大于其它工作站之間例如從112a到112b的距離，所以如圖1A所示，可以使用一個帶有輪胎成型鼓108e的附加AGV110e來提高輪胎成型鼓108沿著工作通道的速度。
每個工作站112包括貼合鼓118a、118b、118c、118d、118e、118f、118g(共同用118來表示)，供料卷筒120a、120b、120c、120d、120e、120f、120g(共同用120來表示)，還有引入裝置126a、126b、126c、126d(共同用126來表不)。
在每個工作站112的引入裝置126通常處于回縮位置，如圖1A所示，與工作軸線124有一定距離。當(dāng)一個輪胎成型鼓108被一個AGV110推動剛進(jìn)入工作站112的時候，引入裝置126沿著箭頭138的方向穿過工作軸線124向外移動，并與安裝在工作站上的輪胎成型鼓108連接。引入裝置126的功能是提供控制和運行輪胎成型鼓108的動力。而且，引入裝置126與輪胎成型鼓108的連接還使輪胎成型鼓相對引入裝置126精確縱向定位。而且，當(dāng)成型鼓定位在工作站112上的時候，輪胎成型鼓108的旋轉(zhuǎn)軸線134與通過貼合鼓118的旋轉(zhuǎn)軸線123保持平行。成型鼓108的縱向定位不會改變通過輪胎成型鼓108的旋轉(zhuǎn)軸線134的位置，旋轉(zhuǎn)軸線保持固定的高度和位置，并且與工作軸線124平行。最好是當(dāng)成型鼓向前推進(jìn)并位于兩個工作站112a和112d之間的時候，通過輪胎成型鼓108的旋轉(zhuǎn)軸線134與工作軸線124共線。在成型部分安裝到輪胎成型鼓上之后，如下所述，引入裝置126與輪胎成型鼓108斷開，回到回縮位置，如圖1A所示。這樣AGV110就可以繼續(xù)不受限制地沿著工作通道114移動。
通過貼合鼓118的旋轉(zhuǎn)軸線123與工作軸線124精確地水平和垂直對齊。這就保證了當(dāng)輪胎成型鼓108位于工作站的時候，當(dāng)貼合鼓118朝著成型鼓向內(nèi)移動時，輪胎成型部分精確的安裝到成型鼓上，如下所述。而且，貼合鼓118相對每個工作站112所確定的縱向參考點128a、128b、128c、128d(共同用128來表示)沿著工作軸線124精確縱向定位，例如縱向參考點128位于在引入裝置126的前表面上。貼合鼓118通常都遠(yuǎn)離工作軸線124，這樣AGV110可以通過第一成型系統(tǒng)102中的每個工作站112不與貼合鼓接觸。
在輪胎成型鼓108相對每個工作站112所確定的縱向參考點128a、128b、128c、128d(共同用128來表示)沿著工作軸線124精確縱向定位后，貼合鼓118可以朝著工作軸線124向前移動，這樣先前安裝到貼合鼓外表面上的輪胎部分就會被壓到輪胎成型鼓108的外表面上。然后，成型鼓的旋轉(zhuǎn)將輪胎部分從貼合鼓118輸送到成型鼓108上。本發(fā)明的一個重要特征是通過成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線134保持在一定高度和位置、并與工作軸線124平行共線對齊的情況下，將輪胎部分安裝到輪胎成型鼓108上。
一旦輪胎部分被傳送到輪胎成型鼓108上，貼合鼓118就能回到初始位置，這樣輪胎成型鼓可以從位于工作軸線124反面的貼合鼓上接收另一個輪胎部分，或者移動到下一個工作站112。貼合鼓118可以是不同結(jié)構(gòu)的，取決于安裝到成型鼓108上不同部件。最好，在每個工作站112安裝不同的輪胎部分，而成型鼓108通過從第一工作站112a開始、在最后一個工作站112d結(jié)束的順序移動，成為當(dāng)前的構(gòu)形。
供料卷筒120上纏繞著某些輪胎部分，供料卷筒直接安裝在各自的貼合鼓118后面，如圖1A所示。最好，一定長度的輪胎部分從供料卷筒120解開，并纏繞在相鄰貼合鼓118的外表面上。一旦供料卷筒120放空了，另一個滿的供料卷筒就可以很容易安裝到位，這樣FMS系統(tǒng)100就可以連續(xù)工作。
如圖1A所示，成型系統(tǒng)100的優(yōu)選實施例具有多個獨立移動、自驅(qū)動的AGV110，用來單獨推進(jìn)位于工作站112之間的輪胎成型鼓108沿著箭頭116的方向前進(jìn)。如圖1A所示，AGV110帶有通過成型鼓支架130a、130b、130c、130d(共同用130來表示)連接的輪胎成型鼓108。AGV110沿著埋設(shè)在地板中的引導(dǎo)線纜122所決定的工作通道114移動。如圖1A所示，工作通道114是從第一工作站112a到最后一個工作站112d、再循環(huán)到第一工作站112a，從而通過所有工作站112的橢圓形通道。工作站112排列起來，并在一個共用的、直線工作軸線124上間隔排列，工作軸線是沿著從第一工作站112a到最后一個工作站112d的工作通道114伸展的。AGV引導(dǎo)線纜122可以向AGV110提供控制信號，當(dāng)引導(dǎo)線纜122通過工作站112的時候，其基本與工作軸線124平行。雖然所顯示的工作通道114是單向回路，但是在本發(fā)明的范圍內(nèi)，也可以帶有一個與由工作通道114構(gòu)成的回路類似的附加回路(未示出)，回到從工作通道114來的自動輪胎成型系統(tǒng)100的反面，如圖所示。而且，還可以帶有一個從工作通道114出來的支道132，在其上面AGV110可以用來進(jìn)行保養(yǎng)、儲存、充裝或其他用途。雖然AGV110是自帶動力的，而且通過引導(dǎo)線纜122來自動控制，但是它也可以是外部控制的，例如通過無線電信號和/或接近開關(guān)，這樣AGV可以被控制來在每個工作站112上停止合適的時間，然后繼續(xù)進(jìn)入下一個工作站112或者進(jìn)入支道132，或者根據(jù)所需達(dá)到工廠的某些地方。
根據(jù)圖1D所示，表示的是高架結(jié)構(gòu)150，其帶有一個胎圈加載和胎圈安裝系統(tǒng)152，還有胎體傳送裝置154。高架結(jié)構(gòu)150包括多個支撐柱156，用來提供工作站112a、112b、112c、112d的空間，如圖1A所示。一個導(dǎo)軌158安裝在支撐柱156上，并從第一工作站伸展一定距離到達(dá)最后一個工作站112d。
胎圈安裝系統(tǒng)152包括一對沿著導(dǎo)軌158移動的胎圈安裝器162a和162b。胎圈安裝系統(tǒng)152還包括一個胎圈加載器(bead loader)140，如圖1D所示，用來將胎圈安裝到胎圈安裝器162a和162b上。胎圈安裝器162a和162b沿著導(dǎo)軌158移動，將胎圈安裝到成型鼓108上，并且將位于成型鼓108上的胎圈移動通過第一級成型系統(tǒng)102，下面將詳細(xì)介紹。
沿著導(dǎo)軌158移動的胎體輸送裝置154包括一個夾緊環(huán)裝置166，其靠在加工后的輪胎胎體上，并且能將胎體從工作站112d上的成型鼓108上取下來。然后，夾緊環(huán)裝置166向胎體傳送裝置104移動，在那里胎面和帶束層組被安裝在輪胎胎體上。
下面將介紹在輪胎成型系統(tǒng)100上成型生輪胎胎體的工作順序。在生輪胎胎體成型工序的第一步驟中，AGV110a將一個空的輪胎成型鼓108a沿著工作軸線124推進(jìn)，這樣通過成型鼓108a的旋轉(zhuǎn)軸線134就與工作軸線124平行。而且，當(dāng)成型鼓108a通過工作站112a-112d的時候，通過成型鼓108a的旋轉(zhuǎn)軸線134保持連續(xù)的一定高度，這樣通過成型鼓108a的旋轉(zhuǎn)軸線134就可以相對通過第一級機器102的工作軸線124位于固定的位置。成型鼓108a推進(jìn)進(jìn)入第一工作站112a并且停在那里，這樣成型鼓可以在通過引入裝置126a后到達(dá)所需的停止點。然后，引入裝置126a沿著箭頭138所指的方向向外移動，朝著工作軸線124，直到引入裝置的連接頭136a、136b、136c、136d對齊到成型鼓支架130a上，如圖1B所示。引入裝置126a的連接頭136a然后連接到輪胎成型鼓108a上，這樣成型鼓就沿著工作軸線124精確縱向定位，并且保持工作軸線124與旋轉(zhuǎn)軸線134平行。在優(yōu)選實施例中，能量和控制信號可以通過引入裝置126傳到輪胎成型鼓108上，或者從輪胎成型鼓108傳出來。
然后貼合鼓118b可以沿著箭頭141所指的方向向外移動，朝著工作軸線124，直到已經(jīng)從供料卷筒120b上松開到貼合鼓外表面上的輪胎部分與輪胎成型鼓108a的外表面接觸。然后成型鼓108a旋轉(zhuǎn)，這樣輪胎部分的第一層，例如氣密層270就安裝到了鼓上。然后，貼合鼓118a后退到初始位置，(雙)貼合鼓118a沿著箭頭138所指的方向向外移動，朝著工作軸線124，直到一對已經(jīng)從(雙)供料卷筒120b上松開的胎趾護(hù)層272a、272b被壓到氣密層270上，氣密層已經(jīng)安裝到成型鼓108a的外表面上。然后成型鼓108a旋轉(zhuǎn)這樣胎趾護(hù)層就可以安裝到鼓上的氣密層上。然后貼合鼓118后退到初始位置。
當(dāng)在工作站112a完成操作工序的時候，引入裝置126a將輪胎成型鼓108a放到AGV110a上，斷開然后回到遠(yuǎn)離AGV110和輪胎成型鼓108通道的位置，這樣使得AGV110a可以將輪胎成型鼓108a推進(jìn)到下一個工作站112b中。為了清理通道，所有在工作站112中的AGV110必須幾乎同時移動。如上所述，AGV110沒有彼此連接，成型鼓108也是斷開的。
為了進(jìn)行生輪胎胎體成型步驟的下一步，AGV110a推動成型鼓108a進(jìn)入第二工作站112b，在那里的操作與第一工作站中的操作類似。也就是說，引入裝置126b沿著箭頭138所指的方向向外移動，朝著工作軸線124，與輪胎成型鼓108連接，這樣成型鼓就可以如上所述精確對齊。然后，在所示范的漏氣行駛輪胎的結(jié)構(gòu)中，輪胎成型鼓形狀帶有兩個袋(pocket)。然后，貼合鼓118c、118d沿著箭頭138所指的方向向外移動，朝著工作軸線124，直到已經(jīng)從供料卷筒120b上松開到貼合鼓外表面上的插入件274a、274b與輪胎成型鼓108a的外表面上的氣密層接觸，每個插入件都位于袋上。然后成型鼓108a旋轉(zhuǎn)，這樣輪胎插入件272a、272b就安裝到已經(jīng)加到成型鼓的氣密層270上。然后，貼合鼓118c、118c后退到初始位置，貼合鼓118e沿著箭頭141所指的方向向外移動，朝著工作軸線124，直到已經(jīng)從供料卷筒120d上解開的第一簾布部件276壓到插入件274a、274b和氣密層270上，這些部件都已經(jīng)安裝到成型鼓108a的外表面上。然后成型鼓108a旋轉(zhuǎn)，這樣第一簾布部件276就可以安裝到鼓上。然后貼合鼓118e回到初始位置。
為了進(jìn)行生輪胎胎體成型步驟的下一步，AGV110a推動成型鼓108a進(jìn)入第三工作站112c，在那里的操作與第一和第二工作站112a和112b中的操作類似。也就是說，引入裝置126b沿著箭頭138所指的方向向外移動，朝著工作軸線124，直到引入裝置的連接頭與輪胎成型鼓108a連接，這樣成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線134相對工作軸線124精確對齊。
下面，貼合鼓118f可以沿著箭頭141所指的方向向外移動，朝著工作軸線124，直到已經(jīng)從供料卷筒120f上放松到貼合鼓外表面上的第二輪胎插入件278a、278b與輪胎成型鼓108a的外表面上的第一簾布276接觸。然后成型鼓108a旋轉(zhuǎn)，這樣第二輪胎插入件278a、278b就安裝到了鼓上的第一簾布276上。然后，貼合鼓118f后退到初始位置，貼合鼓118g沿著箭頭138所指的方向向外移動，朝著工作軸線124，直到已經(jīng)從供料卷筒120e上松開的第二簾布部件280壓到已經(jīng)安裝到成型鼓108a的外表面上的第二輪胎插入件278a、278b和第一簾布276上。成型鼓108a旋轉(zhuǎn)，這樣第二簾布部件280可以安裝到鼓上。然后貼合鼓118g回到初始位置。
然后，在工作站112c，成型鼓被重新定型，一對帶有填充膠條284a、284b的胎圈282a、282b設(shè)置在胎圈安裝器162a、162b上，填充膠條縫合到位。接著，下襯270和上覆的第一簾布276和第二簾布280通過使用傳統(tǒng)的反包膠囊(turnup bladder)(未示出)翻轉(zhuǎn)到胎圈282a、282b上面。憑借這個結(jié)構(gòu)，將第二插入件278a、278b安裝在成型鼓之前就可以將一個胎圈安裝到成型鼓108上。例如在最后一個工作站112d中胎體被從成型鼓上取下，然后胎圈中的一個就安裝到成型鼓108上。
接著，AGV110a推動成型鼓108a進(jìn)入第四工作站112d，在那里的操作與第一、第二和第三工作站112a、112b和112c中的操作類似。也就是說，引入裝置126b沿著箭頭138所指的方向向外移動，朝著工作軸線124，直到引入裝置的連接頭與輪胎成型鼓108a連接，這樣成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線134相對工作軸線124精確對齊。
下面，貼合鼓118g可以沿著箭頭138所指的方向向外移動，朝著工作軸線124，直到已經(jīng)從供料卷筒120g上松開到貼合鼓外表面上的胎圈包布和胎側(cè)部件286a、286b與已經(jīng)在輪胎成型鼓108a的外表面上的第二簾布280接觸。成型鼓108a旋轉(zhuǎn)，這樣胎圈包布和胎側(cè)部件286a、286b就直接覆蓋在胎圈的位置上，并且縫合到第二簾布上以形成胎體。然后貼合鼓118g回到初始位置。
一旦胎體在第一級成型系統(tǒng)102中完成，那么如美國專利US4684422所公開的帶有一個傳送環(huán)166的胎體傳送機構(gòu)104在最后一個工作站112d中將胎體從成型鼓108a中取下。
接著，成型鼓108a沿著工作通道114從最后一個工作站112d向第一個工作站112a前進(jìn)，同時所有的其他成型鼓也從它們先前的位置進(jìn)入下一個工作站。
一個胎面和帶束層組288在第二級機器106中制造。胎面和帶束層組288從第二級機器106傳送到位于傳送機104中的胎體上。生輪胎胎體和胎面和帶束層組是縫合在一起的。然后生輪胎胎體和胎面和帶束層組被充氣形成生輪胎290。如圖2所示，生輪胎290被從傳送裝置104上取下來，并且最好通過(未示出的)傳送機來送去模壓。
雖然通過附圖和上面的描述已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明，但是這僅僅是示意性的，而不是對特征的限定，需要理解的是只表示和描述了優(yōu)選實施例，在本發(fā)明所需要保護(hù)的范圍內(nèi)還可以有多個的變化和變型。毫無疑問，多個其它的“主題”上的“變化”對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說也是顯而易見的，這樣的變化也處于本發(fā)明的范圍中。
權(quán)利要求
1.一種同時成型多個輪胎胎體的方法，其特征在于下面的輪胎成型步驟建立一系列的至少第一、第二和第三工作站(112)，每個工作站位于沿著工作軸線( 24)的預(yù)定位置，工作軸線穿過至少第一、第二和第三工作站；使至少第一、第二和第三斷開連接的輪胎成型鼓(108)沿著穿過至少第一、第二和第三工作站的工作軸線(124)前進(jìn)；在每個工作站(112)上將輪胎成型鼓(108)與引入裝置(126)連接以便操作輪胎成型鼓；以及在第一、第二和第三工作站(112)中的每個工作站將一個或多個輪胎部件貼合到第一、第二和第三輪胎成型鼓(108)上。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于下面的步驟所生產(chǎn)的生輪胎胎體在至少第一、第二和第三工作站(112)的最后一個工作站上被取下來；以及在生胎體于至少第一、第二和第三工作站(112)的最后一個工作站(112d)被取走之后，使輪胎成型鼓(108)前進(jìn)到第一工作站(112a)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于下面的步驟將帶束層和胎面組設(shè)置在生輪胎胎體周圍，使輪胎胎體伸展到帶束層和胎面組中以形成生輪胎。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于下面的步驟將每個斷開連接的輪胎成型鼓(108)沿著工作軸線(124)單獨推進(jìn)。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于下面的步驟將至少第一、第二和第三斷開連接的輪胎成型鼓(108)中的每個沿著工作軸線(124)推進(jìn)，使得第一、第二和第三斷開連接的輪胎成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線(134)與工作軸線(124)對齊。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于下面的步驟建立一系列的三到十個工作站(112)以便進(jìn)行相應(yīng)的多個輪胎成型步驟。
7.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于下面的步驟將斷開連接的輪胎成型鼓沿著從最后一個工作站(112d)到第一個工作站(110a)的工作路徑(114)推進(jìn)。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于下面的步驟用自行裝置(110)將多個斷開連接的輪胎成型鼓沿著工作軸線(124)推進(jìn)，輪胎成型鼓(108)連接在該自行裝置上。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于下面的步驟同時推進(jìn)自行裝置(110a)以便將輪胎成型鼓(108a)從一個工作站推進(jìn)到另一個工作站。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于下面的步驟將輪胎成型鼓(108)沿著工作軸線(124)推進(jìn)，使得通過成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線(134)保持在恒定的預(yù)定高度和位置，并與工作軸線(124)平行對齊。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于下面的步驟將成型鼓(108)與引入裝置(126)連接，而將通過成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線(134)保持在恒定的預(yù)定高度和位置，并與工作軸線(124)平行對齊。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于下面的步驟在每個工作站(112)的引入裝置(126)從它們通常的回縮位置向外移動，橫過工作軸線(124)進(jìn)入使引入裝置與位于工作站處的輪胎成型鼓(108)連接的位置。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于下面的步驟在輪胎部件貼合到成型鼓上之后，成型鼓(108)斷開與引入裝置(126)的連接；以及在剛剛斷開連接的輪胎成型鼓(108)前進(jìn)到下一個工作站之前，在每個工作站(112)的引入裝置(126)后退到它們通常的回縮位置。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中在每個工作站將一個或多個輪胎部件貼合到輪胎成型鼓的步驟的特征在于將輪胎部件貼合到輪胎成型鼓(108)上，而將通過成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線(134)保持在恒定的預(yù)定高度和位置，并與工作軸線(124)平行對齊。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其中在每個工作站將一個或多個輪胎部件貼合到輪胎成型鼓(108)的步驟的特征在于在每個工作站(112)設(shè)置一個或多個貼合鼓(118)以便將輪胎部件貼合到輪胎成型鼓(108)上。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于下面的步驟貼合鼓(118a-118g)從遠(yuǎn)離工作軸線(124)的其通常回縮位置移動到輪胎部件能貼合到輪胎成型鼓(108)的位置上，而將通過成型鼓的旋轉(zhuǎn)軸線(134)保持在恒定的預(yù)定高度和位置，并且與工作軸線(124)平行對齊。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于下面的步驟在輪胎成型鼓(108)前進(jìn)到下一個工作站之前，在每個工作站(112)的貼合鼓(118)后退到它們通常的回縮位置。
全文摘要
一種可以同時制造多個胎體的方法，其包括的輪胎成型步驟有按照順序排列多個工作站，每個工作站都位于沿著穿過工作站的工作軸線的預(yù)定位置上。斷開的輪胎成型鼓沿著穿過工作站的工作軸線推進(jìn)。輪胎成型鼓連接到位于每個工作站的引入裝置上來操作輪胎成型鼓。在每個工作站有一個或多個輪胎部分安裝到輪胎成型鼓上。
文檔編號B29D30/00GK1410252SQ0214956
公開日2003年4月16日 申請日期2002年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2001年9月21日
發(fā)明者R·B·澤, J·K·勒德塞斯, M·勒邁爾, B·J·麥克科伊, F·索西, F·H·馬丁 申請人:固特異輪胎和橡膠公司