全自動子午線輪胎胎坯內壁噴涂機的設計

劉文洋

摘 要：在半自動輪胎胎坯內噴涂機的結構基礎上，對其進行技術改造而設計的全自動子午線輪胎胎坯內壁噴涂機（以下簡稱內壁噴涂機），該內壁噴涂機可噴涂多種規格胎坯，并針對在實際使用中發現的問題進行改進。實際使用效果表明，該內壁噴涂機噴涂經濟成本低、污染小，故障率低，起到節能增效的作用，市場前景廣闊。

關鍵詞：噴涂機；胎坯；機械手；取胎裝置；安全防護

進入21世紀，全球工業的高速發展帶動汽車工業的進步，尤其轎車輪胎產量的不斷增長，對子午線輪胎的市場需求大增，輪胎企業生產商擴大產能，增加子午線輪胎生產線。擴大產能的同時也需要考慮增效和質量問題，必須在設備上技術革新。子午線輪胎的生產工藝較普通輪胎更為嚴格，尤其對質量要求更高。胎坯硫化定型時為防止與膠囊貼合，需要在胎坯內壁噴涂隔離劑。半自動噴涂工藝是采用手噴槍由操作人員手工噴涂，人為因素對質量影響較大，且勞動強度高，噴涂時產生的涂料霧化粉塵直接影響操作人員的身體健康。

1 內壁噴涂機

隨著汽車工業的發展和壯大，對汽車的整體質量提出新的更高的要求，尤其是輪胎的質量和使用性能，必須對輪胎的生產工藝進行革新。輪胎廠曾開發出半自動輪胎胎坯內噴涂機，用于輪胎胎坯內壁噴涂隔離劑。結構如圖1所示。噴涂機工作原理為：用取胎裝置Ⅰ取胎，將輪胎胎坯運送至旋轉工作臺，按下啟動按鈕，胎坯在其上旋轉，操作人員手握手噴槍將隔離劑噴到內壁上。噴涂結束后，取胎裝置Ⅱ將胎坯運送至輸送裝置上并二次定中，再有機械手吊運到臺車上。

全自動子午線輪胎內壁噴涂機工藝，是在對原工藝基礎上進行改進的，新生產流程為：胎坯成型后，通過立式輸送機送到自動夾持取胎裝置并定位，再送入噴涂裝置進行噴涂，之后二次定中吊運并檢查分流運送到硫化車間。

噴涂機結構及主要部件示意如圖2-4所示。噴涂機有噴涂前準備階段（輸送裝置）、噴涂定位裝置及噴涂后運送裝置、電氣控制系統、氣動控制系統等部分組成。立式輸送裝置為軌道車運輸，軌道車串聯等距分布停車；中段定位并噴涂；噴涂后二次定中并檢查。在PLC控制中輸入不同規格輪胎的數據，根據噴涂的胎坯規格選擇相應數據。

噴涂機工作過程如下：

（1）操作人員在PLC控制面板上將相應規格胎坯的參數挑出來，將成型的胎坯通過運胎車將胎坯運送到規定位置，通過光電開關對射將有胎信號傳輸到PLC，取胎裝置Ⅰ開始執行取胎命令，將胎坯運送到噴涂裝置中并定位為噴涂做準備，如果噴涂裝置中有胎坯或出現設備故障問題，將數據信號傳輸到PLC，取胎裝置Ⅰ工作停止，待故障排除后繼續工作。（如圖2）

（2）將胎坯放入噴涂裝置后，啟動噴涂裝置電機，噴槍進入胎坯內，旋轉軸旋轉并開始噴射隔離劑，噴涂結束后自動復位，等待下一條胎坯。（如圖3）

（3）噴涂結束后，取胎裝置Ⅱ開始工作，取下胎坯運送到運輸裝置架上，光電開關對射識別有胎并啟動電機，將胎坯傳送到二次定中位置，此時機械手下降到設定好的位置后，支撐架張開并上升取走胎坯。檢查合格后運往硫化車間。（如圖4）

機械手是通過氣缸控制支撐架。支撐架采用四等分距離，穩定性佳，降低胎坯的變形量、減少對胎坯的破壞程度。

2 安全保護系統

安全保護系統從機械防護、環境保護和電氣控制等方面進行設計。機械防護方面，除在進出胎坯口外均安裝安全防護網，做到人機分離，將危險區域隔開，必要位置安裝檢修門。檢修門上安裝插銷和門開關，并與電氣控制系統聯鎖，防止檢修門意外打開。電氣控制方面，機械手處于張開狀態，卸胎位機械手上無胎坯，通過這些位置的檢測開關由PLC進行聯鎖控制機械手臂的旋轉動作，同時，在進出口輥道位置安裝拉繩開關，拉繩開關、急停開關和門開關等安全開關均采用聯鎖控制，任何一個開關動作都可以使設備緊急停機。環境保護方面，增加排風除塵系統以減少涂料霧化粉塵影響操作人員的身體健康，并由PLC聯鎖控制。

3 使用效果

通過對半自動噴涂機的改進，實現胎坯全自動噴涂，噴涂厚度和量均勻。經濟成本降低，生產效率高、操作簡單，降低了操作人員的勞動強度和減少人員配額。輪胎質量檢測表明，內壁噴涂機噴涂的輪胎質量得到很大提高。

4 結束語

新設計的全自動子午線輪胎胎坯內壁噴涂機通過生產使用并不斷改進后，可以對子午線輪胎胎坯內壁噴涂隔離劑。通過生產使用結果表明，噴涂質量得到改善，提高了生產效率，操作人員配比和勞動強度同時減少，降低了經濟成本，污染小，具有完善的安全防護措施。