鋼絲簾布裁斷機包邊貼膠裝置的結構與功能

張鈞奎

（天津賽象科技股份有限公司，天津 300384）

為了防止輪胎在生產和使用過程中被簾布層的鋼絲刺傷，在裁斷機上必須要對鋼絲簾布帶刺的毛邊使用膠條進行包邊。與此同時，為了提高輪胎的成型品質，根據工藝需要，部分胎體簾布和帶束層簾布也需要在裁斷機的包邊貼膠裝置上對鋼絲簾布的表面進行膠條貼敷[1]。

1 包邊及貼膠工藝

1.1 操作步驟

在輪胎成型前需根據生產工藝要求在鋼絲簾布的單面或雙面進行膠條貼敷和邊部包邊。鋼絲簾布壓延后在裁斷機上按照工藝設定的寬度和角度裁斷成不同規格的簾布條，然后將裁切好的簾布條依次進行自動拼接，拼接后再根據生產需求將鋼絲簾布進行貼膠條、邊部包邊等工序。最后將貼膠、包邊完成的簾布進行恒張力卷曲[2-4]。

1.2 包邊及貼膠形式

包邊及貼膠形式如圖1所示。包邊形式一般分為兩側包邊、單側包邊以及全覆蓋包邊等。貼膠的形式一般包括中間貼膠條和兩側邊貼膠條等。除此之外，貼膠工序還可以根據胎體簾布和帶束層簾布的工藝要求分別從鋼絲簾布的正面和背面同時進行貼膠，背面貼膠的形式與正面貼膠的形式相同[5]。

圖1 包邊及貼膠形式示意

2 包邊貼膠裝置結構組成及功能

包邊貼膠裝置一般包括入口定中機構、輸送機構、膠條導開與導向機構、膠條貼合機構、墊布剝離機構、墊布收集機構以及包邊機構等主要部件，如圖2所示。鋼絲簾布經裁斷、拼接等工序后，通過卸料、儲料輸送裝置進入包邊貼膠裝置，簾布進入包邊貼膠裝置首先由定中機構將其定位，同時通過膠條導開機構將需要貼敷的膠條料卷導開并由導向機構定位至工藝要求的貼敷位置，然后在鋼絲簾布輸送過程中進行膠條貼敷、壓合并完成對膠條表面的墊布剝離和收集，最后通過包邊機構將貼敷在邊部的包邊膠條進行翻折、壓實。

圖2 包邊貼膠裝置結構示意

2.1 定中機構

為了減小鋼絲簾布進入包邊貼膠裝置時所產生的擺動偏移，在包邊貼膠裝置的進料入口需要安裝一套簾布定中機構（結構如圖3所示），以提高后續膠條的貼合精度。定中機構以萬向軸承串為支撐，通過手輪或電機驅動絲杠，根據鋼絲簾布的寬度調節兩側軸承擋輥之間的距離，使簾布恰好能從兩者中間通過，從而保證鋼絲簾布在輸送過程中的穩定性。

圖3 定中機構結構示意

2.2 輸送機構

輸送機構一般由機架、輸送帶、動力組件、主/被動輥等部件組成，其主要功能是保證主材料（鋼絲簾布）在包邊貼膠過程中的平穩輸送，同時也為膠條導開、貼合及包邊等機構提供動力輸出。該機構可針對不同鋼絲簾布的規格與尺寸在輸送帶下方增加不同數量和類型的磁鐵，以防止鋼絲簾布與輸送帶脫離，導致鋼絲簾布在輸送過程中產生位置偏差。若出現整體結構龐大或包邊貼膠工藝復雜等情況，可將輸送機構的結構分為多段，在多段輸送過程中需要保證所有輸送帶的速度達成一致，避免鋼絲簾布在各段輸送帶的堆積和拉伸。除此之外，若動力組件的漲緊量和主/被動輥之間的漲緊量之和達不到輸送帶的拉伸要求，則需要通過增加漲緊結構防止在鋼絲簾布輸送過程中傳動輥與輸送帶之間出現打滑現象[6]。

2.3 膠條導開與導向機構

膠條導開機構將貼敷的膠條從料卷導開到鋼絲簾布上。膠條導開機構按照安裝位置可分為兩種結構：一種為線內導開機構，另一種為線外導開機構。此外，膠條導開機構可以增加膠條分裁、膠條儲存等附加結構。膠條分裁結構可以通過氣動分切刀將一條膠條從中間分裁成等寬的兩條，分切后的兩條膠條可通過導向裝置貼敷在鋼絲簾布兩側[7]。

線外導開機構結構如圖4所示。膠條導開后可以通過增加儲料結構儲存一部分膠條，膠條通過環繞在上、下兩浮動架的自由輥上實現儲存。同時儲料結構通過上、下兩浮動架相對位置的距離判斷膠條的存儲量。由于儲料浮動架的浮動升降可以保證儲料系統中的膠條始終保持恒定的張力，因此不會產生膠條張力的變化，保證膠條貼合位置準確和包貼膠條的質量。

圖4 膠條線外導開機構結構示意

除此之外，膠條導開機構可布置成單工位或雙工位兩種導開形式。雙工位導開可實現料卷的“一備一用”，節省膠條料卷用完后的換料時間，提高生產效率，但相對于單工位導開結構，雙工位導開結構更復雜，占用空間也更多。

膠條線內導開及導向機構結構如圖5所示。線內導開機構需要安裝在輸送架體之上，在輸送帶上膠條完成導開后通過導向裝置定位到貼敷位置。線外導開機構獨立于輸送架體之外，放置于輸送架體的非驅動側，膠條在線外導開后進入輸送機構并在線內完成導向定位。

圖5 膠條線內導開及導向機構結構示意

膠條導向機構的功能是將導開后的膠條按照輪胎規格和生產工藝要求定位到鋼絲簾布表面的貼敷位置。若對膠條貼敷位置的精度要求較高，則導向機構可以通過增加膠條自動糾偏系統，利用傳感器識別膠條的偏移量并控制移動架的移動，對膠條位置進行糾正。

導向機構包括架體、移動架、自由輥等部件，如圖6所示。操作人員根據工藝要求通過手輪或電機將帶有導向輥的移動架調整到對應位置，然后膠條通過自由輥導向定位到鋼絲簾布表面的貼敷位置。

圖6 膠條導向機構結構示意

2.4 膠條貼合機構

貼合機構的主要功能是將貼敷在鋼絲簾布上的膠條壓實，其結構如圖7所示，由連接固定在輸送架體上的氣缸驅動連桿、支架等零件控制壓輥的抬起和落下，以托輥或輸送架體為支撐將鋼絲簾布與膠條壓合。壓輥的表面材質一般為丁腈橡膠或海綿發泡橡膠，根據鋼絲簾布與膠條規格的不同需要采用不同的材質，其邵爾A型硬度一般在30～70度之間[8]。壓輥表面材質及硬度需綜合考慮壓輥的壓合效果和使用壽命等因素，避免出現在貼合過程中因壓合不實而產生氣泡、褶皺等問題或壓輥表面材質粘連在鋼絲簾布或膠條表面的情況。

圖7 貼合機構結構示意

2.5 墊布剝離機構

墊布剝離機構主要包括架體、剝離板、自由輥、導向輥等部件，如圖8所示。墊布剝離機構的架體安裝固定在輸送機構上，通過輸送帶的慣性利用剝離板將墊布撕開，通過自由輥折返經導向輥定位后被膠條收集機構收集。

圖8 墊布剝離機構結構示意

2.6 墊布收集機構

墊布收集機構按結構一般可分為兩種：一種為墊布吹風收集，此結構適用于輸送速度和墊布剝離速度較快、貼敷膠條寬度較小等情況；另一種為墊布卷曲收集，此機構適用于貼敷膠條寬度比較大的情況。

墊布吹風收集機構主要由動力輥、壓輥、冷氣管、環形吹風裝置等部件組成，如圖9所示。膠條墊布被剝離后進入吹風收集機構，當氣缸控制壓輥落下，膠條墊布被動力輥以及氣缸壓輥壓在中間，通過動力輥的主動旋轉和壓輥的被動摩擦旋轉帶動墊布從二者之間穿過。然后墊布經過收集通道被收集到回收處以供后期處理。環形吹風裝置主要保證膠條墊布從兩輥中間穿過后能夠迅速進入收集通道，避免墊布在通道入口堆積。吹冷風裝置可以起到給驅動輥和壓輥冷卻降溫的作用，避免驅動輥和壓輥因連續轉動而產生摩擦過熱的情況。

圖9 墊布吹風收集機構結構示意

墊布卷曲收集機構一般由架體、方杠、氣動馬達或電機等部件組成，如圖10所示。膠條墊布經剝離機構剝離后，由氣動馬達驅動方杠將其卷曲在錐形卷曲盤上。當錐形卷曲盤上的墊布卷直徑達到允許的最大直徑時，操作人員將方杠上的定位擋塊和外側卷曲盤打開，再把收集的墊布卷從方杠上取下，最后將擋塊和錐形卷曲盤重新安裝并完成墊布的牽引。

圖10 墊布卷曲機構結構示意

2.7 包邊機構

包邊機構一般由包邊架體、動力輥、壓輥、斜輥、擋輥、包邊塔型輪等部件組成，如圖11所示。包邊機構一般安裝在包邊輸送機架的尾部，其位置位于膠條導開、膠條貼合、墊布剝離及收集等機構之后。當完成包邊膠條貼敷的鋼絲簾布進入此機構之后，首先由調整至一定角度的斜輥和包邊擋輥將鋼絲簾布外側的包邊膠條向下折彎至90°，然后通過包邊塔型輪將折彎的膠片完全翻轉到鋼絲簾布下方，最后由動力輥驅動并將其托起，氣缸控制壓輥的抬起和落下將翻轉至鋼絲簾布下方的膠片完全壓實，從而完成鋼絲簾布的整套包邊工序。包邊機構中的鋼絲簾布輸送由動力輥提供動力，操作人員根據鋼絲簾布的寬度通過手輪對左、右兩側絲杠旋轉調節斜輥、擋輥及包邊塔型輪的位置[9-10]。當鋼絲簾布寬度的調整范圍比較大時，包邊機構需要通過增加托料結構在寬幅簾布包邊輸送時提供支撐。托料結構是通過氣缸將帶有萬向軸承串的托架抬起，從而將鋼絲簾布從中間托起，避免鋼絲簾布中間部分在輸送時下垂。

圖11 包邊機構結構示意

3 發展趨勢

在鋼絲簾布裁斷機的生產線上，包邊貼合裝置已經得到了廣泛的應用，并取得了良好的效果。隨著汽車工業的高速發展，對輪胎性能和質量的要求將進一步提高，因此包邊貼膠裝置在未來還需要在以下方面進行不斷提升[11-12]。

（1）鋼絲簾布裁斷機的智能化程度不斷提高，包邊貼合裝置也需要逐漸趨于生產自動化，減少人工操作和人工干預的情況。

（2）由于對輪胎性能的要求不斷提高，因此包邊貼膠裝置也需要進一步完善結構，以提高相應工序的生產精度。

（3）為了適應更多橡膠制品企業的生產，包邊貼膠裝置應通過結構優化等方式降低整體設備的使用要求，擴大使用范圍，從而提高設備的通用性。

（4）隨著輪胎生產設備的發展，包邊貼膠裝置也應增加和完善生產過程中的數據檢測和分析功能。