胎胚成型设备的制作方法

本发明涉及轮胎制造，具体涉及一种胎胚成型设备。

背景技术：

1、充气轮辋实心轮胎是一种装配于充气轮胎轮辋上的实心橡胶轮胎，广泛应用于物流搬运、工业车辆、港口矿山、机场地面服务设备等多个领域。该类轮胎的胎体由实心橡胶构成，胎体一般主要分三部分组成：基部胶，中间胶，胎面胶。

2、在实心胎胎坯成型工艺中，行业内普遍采用开炼机与成型机相结合的设备配置。其中，成型机主要由胎坯成型鼓及可往复移动的气动成型支臂组成。其典型成型工艺流程如下：

3、首先，在开炼机上对不同配方的胶料进行热炼；随后，将钢丝圈套置于成型鼓上；成型支臂带动成型鼓向开炼机的辊筒方向移动并接触辊面。在辊筒的带动下，成型鼓旋转，使热炼后的胶片连续缠绕其上。根据施工工艺要求，依次在成型鼓上完成基部胶层、中间缓冲胶层和胎面胶层的贴合，通过精确控制各层胶片的宽度与厚度，最终形成符合规格的实心胎胎坯。

4、然而，现有实心胎胎坯成型设备普遍存在结构与工艺上的局限性。设备通常仅采用单一工位的成型鼓结构，且开炼机在连续生产过程中一次只能对一种配方的胶料进行热炼和供料。由于实心胎胎坯需依次贴合基部胶、中间缓冲胶和胎面胶等多种不同配方的胶料，因此在完成一个胎胚的成型过程中，必须反复切换胶料配方：即先热炼并缠绕第一种胶料（如基部胶），待其贴合完成后，再更换辊筒或调整工艺参数以热炼下一种胶料（如中间胶），依此类推，直至完成全部胶层的贴合。

5、该工艺模式导致整个成型过程胶料切换频繁，设备空置时间长，生产节拍严重拉长。同时，由于仅设有一个成型工位，必须完整完成一个胎胚的所有胶层贴合工序后，才能开始下一个胎胚的成型，致使胎胚生产呈现典型的串行作业模式。进而造成设备利用率低、单位时间产出少、生产效率难以提升等问题，从而在面对高产量、批量化生产需求时，已成为制约实心胎制造效率的关键瓶颈。

6、因此，现有技术还有待进一步发展。

技术实现思路

1、本发明的目的在于克服上述技术不足，提供一种胎胚成型设备，以解决现有技术中的胎胚成型设备仅采用单一工位成型鼓结构，致使胎胚成型过程为串行作业，无法支持多胎胚连续交替成型，存在生产节拍长、效率低的问题，难以满足高产量需求的技术问题。

2、为达到上述技术目的，根据本发明的一个方面：提供了一种胎胚成型设备，包括：密炼系统，用于根据预设配方制备胶料；胶料压片系统，用于接收并处理密炼系统制备后的胶料，以形成连续胶片；成型系统，成型系统具有第一传输部，第一传输部的输入端用于与胶料压片系统的输出端对接，第一传输部用于接收胶片并沿预设输送方向输送胶片；第一传输部上具有至少两个成型工位，各个成型工位沿预设输送方向间隔设置，各个成型工位配置有至少一个成型鼓，各个成型鼓相对于第一传输部可运动地设置，以在将预设长度的胶片输送至相应的成型工位时，将预设长度的胶片依次缠绕至各个成型工位所配置的成型鼓上；控制系统，分别与密炼系统、胶料压片系统及成型系统通信连接，用于获取设备的运行状态信息，并基于运行状态信息生成控制指令，以协同控制密炼系统、胶料压片系统及成型系统的执行动作；其中，在预设长度的胶片缠绕在相应的成型鼓上的过程中，控制系统用于根据成型鼓上胶片的缠绕厚度，调节成型鼓的垂直位置。

3、进一步地，成型系统具有第一成型工位、第二成型工位和第三成型工位，成型系统包括：第一传输装置，第一传输装置的输入端用于与胶料压片系统的输出端对接，第一传输装置用于接收胶片并沿预设输送方向输送胶片；第二传输装置，第二传输装置的输入端与第一传输装置的输出端对接，第二传输装置用于接收第一传输装置输送的胶片，并沿预设输送方向输送胶片；第一成型工位位于第二传输装置的输出端；第三传输装置，第三传输装置的输入端用于与第二传输装置的输出端对接，第三传输装置用于接收第二传输装置输送的胶片，并沿预设输送方向输送胶片；第二成型工位位于第三传输装置的输出端；第四传输装置，第四传输装置的输入端用于与第三传输装置的输出端对接，第四传输装置用于接收第三传输装置输送的胶片，并沿预设输送方向输送胶片；第三成型工位位于第四传输装置的输出端；其中，各个成型工位所配置的成型鼓具有对应的待机位置和工作位置，当成型鼓处于对应的待机位置时，成型鼓位于对应的传输装置的一侧；当成型鼓处于对应的工作位置时，成型鼓运动至对应的成型工位的上方。

4、进一步地，第二传输装置包括：第一传输架，第一传输架具有沿预设输送方向依次设置的第一固定段和第一浮动段，第一固定段与第一浮动段铰接；第一固定段远离第一浮动段的一端以形成第二传输装置的输入端，第一浮动段远离第一固定段的一端以形成第二传输装置的输出端；多个第一传输辊，分别可转动地设置在第一固定段和第一浮动段上，且多个第一传输辊沿预设输送方向间隔设置；第一摩擦卷曲辊，可转动地设置在第一浮动段上，且第一摩擦卷曲辊位于第一浮动段远离第一固定段的一端；其中，第一浮动段具有第一初始状态和第一接料状态，当第一浮动段处于第一初始状态时，第一浮动段与第一固定段共面设置；当第一浮动段处于第一接料状态时，第一浮动段相对于第一固定段上仰摆动，使经由第一摩擦卷曲辊输送的胶片首端与处于工作位置的成型鼓的鼓面贴合，并通过第一摩擦卷曲辊的转动经胶片将摩擦力传递至成型鼓，带动成型鼓同步转动，以将预设长度的胶片缠绕至成型鼓上。

5、进一步地，第二传输装置包括：第一驱动缸，第一驱动缸位于第一传输架的下方，第一驱动缸的固定端安装于安装基准上，第一驱动缸的伸缩杆的自由端与第一浮动段的底部铰接，以通过第一驱动缸驱动第一浮动段进行上仰摆动；第一位置传感器，第一位置传感器设置在第一驱动缸上，第一位置传感器用于检测第一驱动缸的伸缩行程，并将位置检测信号反馈至控制系统，以供控制系统确定位于第一成型工位上，且处于工作位置的成型鼓上胶片的缠绕厚度，并调节成型鼓的垂直位置。

6、进一步地，成型系统还包括：第一定位装置，第一定位装置设置在第二传输装置的上方，且第一定位装置位于第一固定段处，第一定位装置具有沿第一传输辊的轴线方向间隔设置的第一定位板和第二定位板，第一定位板的底端和第二定位板的底端与第一传输辊之间设有预设间隙；第一定位板和第二定位板沿第一传输辊的轴线方向相对运动；第一定位板和第二定位板用于根据胶片的宽度调整第一定位板和第二定位板之间的间距。

7、进一步地，成型系统还包括：第一检测装置，第一检测装置设置在第一定位装置上，且第一检测装置位于第一定位装置靠近第二传输装置的输入端的一侧处，第一检测装置用于检测胶片是否进入第一预设检测区域，并根据检测结果选择性地触发第一定位板和第二定位板的运动；和/或，第二检测装置，第二检测装置设置在第一浮动段上，第二检测装置用于检测第一成型工位所配置的成型鼓是否运动至工作位置，并根据检测结果选择性地触发第一浮动段的摆动。

8、进一步地，第三传输装置包括：第二传输架，第二传输架沿预设输送方向依次设置的第二固定段和第二浮动段，第二固定段与第二浮动段铰接；第二固定段远离第二浮动段的一端以形成第三传输装置的输入端；第二浮动段远离第二固定段的一端以形成第三传输装置的输出端；多个第二传输辊，分别可转动地设置在第二固定段和第二浮动段上，且多个第二传输辊沿预设输送方向间隔设置；第二摩擦卷曲辊，第二摩擦卷曲辊可转动地设置在第二浮动段上，且第二摩擦卷曲辊位于第二浮动段远离第二固定段的一端；其中，第二浮动段具有第二初始状态和第二接料状态，当第二浮动段处于第二初始状态时，第二浮动段与第二固定段共面设置；当第二浮动段处于第二接料状态时，第二浮动段相对于第二固定段上仰摆动。

9、进一步地，第四传输装置包括：第三传输架，第三传输架具有沿预设输送方向依次设置的第三固定段和第三浮动段，第三固定段与第三浮动段铰接；第三固定段远离第三浮动段的一端以形成第四传输装置的输入端，第三浮动段远离第三固定段的一端以形成第四传输装置的输出端；多个第四传输辊，分别可转动地设置在第三固定段和第三浮动段上，且多个第四传输辊沿预设输送方向间隔设置；第三摩擦卷曲辊，第三摩擦卷曲辊可转动地设置在第三浮动段上，且第三摩擦卷曲辊位于第三浮动段远离第三固定段的一端；其中，第三浮动段具有第三初始状态和第三接料状态；当第三浮动段处于第三初始状态时，第三浮动段与第三固定段共面设置；当第三浮动段处于第三接料状态时，第三浮动段相对于第三固定段上仰摆动。

10、进一步地，成型系统还包括：龙门架，安装在安装基准上，第二传输装置的至少部分、第三传输装置和第四传输装置位于龙门架内；运动装置，各个成型工位配置有至少一个运动装置，各个运动装置沿预设输送方向间隔设置在龙门架上，且各个运动装置相对于龙门架的宽度方向可移动地设置，各个运动装置位于第二传输装置、第三传输装置和第四传输装置的上方；各个运动装置与各个成型鼓一一对应设置，各个成型鼓可转动地设置在对应的运动装置的底部，各个运动装置以用于带动对应的成型鼓运动至对应的成型工位的上方。

11、进一步地，成型系统还包括：定宽裁剪装置，定宽裁剪装置设置在第一传输装置的输入端处，定宽裁剪装置的输入端用于与胶料压片系统的输出端对接对接，定宽裁剪装置的输出端与第一传输装置的输入端对接，定宽裁剪装置用于根据预设宽度对胶片进行裁剪，并对裁剪后的胶片输送至第一传输装置。

12、进一步地，定宽裁剪装置包括：底座；两组裁剪组件，沿胶片的宽度方向可移动地设置在底座上，且两组裁剪组件沿胶片的宽度方向相互靠近或远离；每组裁剪组件包括：主圆盘刀件和辅圆盘刀件，主圆盘刀件和辅圆盘刀件均可转动地设置，辅圆盘刀件位于主圆盘刀件的上方，且辅圆盘刀件相对于主圆盘刀件沿胶片的宽度方向可移动地设置；主圆盘刀件的第一刀刃部的部分与辅圆盘刀件的第二刀刃部的部分在胶片的宽度方向上相对设置，且第一刀刃部的环形刃口水平朝向第二刀刃部设置，第二刀刃部的环形刃口水平朝向第一刀刃部设置；其中，在对胶片进行裁剪时，辅圆盘刀件沿胶片的宽度方向朝向主圆盘刀件运动，使主圆盘刀件的刃口与辅圆盘刀件的刃口相互靠近；同时，通过主圆盘刀件与辅圆盘刀件相对转动，从而对连续通过主圆盘刀件与辅圆盘刀件之间的胶片进行裁剪。

13、进一步地，胶料压片系统具有挤出压片机，挤出压片机的入料口位于挤出压片机的顶部；成型系统还包括：返胶装置，返胶装置具有第一输送部件，第一输送部件设置在挤出压片机和定宽裁剪装置的上方，第一输送部件的输入端位于第一传输装置的上方，第一输送部件的输出端位于挤出压片机的入料口的上方，第一输送部件用于将裁剪余料输送至挤出压片机。

14、进一步地，成型系统还包括：定长裁断装置，定长裁断装置设置在第一传输装置与第二传输装置之间，定长裁断装置的输入端和定长裁断装置的输出端分别与第一传输装置输出端和第二传输装置的输入端对接；定长裁断装置用于按预设长度对胶片进行定长裁断。

15、进一步地，成型系统还包括：接料装置，接料装置设置在第一传输装置的输入端处，接料装置具有接料架，接料架相对于第一传输装置可俯仰摆动地设置；接料架具有接料状态和暂存状态；其中，在接料状态下，接料架相对于第一传输装置上仰摆动，接料架远离第一传输装置的一端与胶料压片系统的输出端对接，以使接料架接收胶片并将胶片输送至第一传输装置；在暂存状态下，接料架相对于第一传输装置下俯摆动，以使胶料压片系统继续输出的胶片落入位于安装基准上的存储槽内进行暂存；当胶料压片系统的输出速度大于第一传输装置的传输速度时，接料架从接料状态切换至暂存状态。

16、进一步地，胎胚成型设备还包括：供料系统，供料系统设置在密炼系统的输入端处，供料系统用于将原料裁切后按配方要求称重，并将称重后的原料输送至密炼系统；其中，供料系统与控制系统通信连接，以将供料状态信息反馈至控制系统，供控制系统基于供料状态信息生成控制指令，以协同控制供料系统与密炼系统的动作。

17、有益效果：

18、应用本发明的技术方案，本发明提供的胎胚成型设备，包括密炼系统、胶料压片系统和成型系统，密炼系统用于根据预设配方对原材料进行高温、高压混炼，从而制备出质地均匀的胶料，制备后的胶料从密炼系统的出料口排出；胶料压片系统设置在密炼系统的出料口的一侧，该胶料压片系统用于接收制备后的胶料，并将该胶料进行压延挤压处理，将其加工成厚度均匀、连续输出的胶片，胶片从胶料压片系统的输出端送出。成型系统具有第一传输部，该第一传输部的输入端用于与胶料压片系统输出端对接，用于接收从胶料压片系统输出端出来出来的胶片，并沿预设输送方向输送胶片；该第一传输部上设有至少两个成型工位，各个成型工位沿预设输送方向间隔设置，每个成型工位配置有至少一个成型鼓，各个成型鼓相对于第一传输部可运动地设置。在设备运行过程中，第一传输部持续输送胶片。当胶片输送至某一成型工位时，该工位的成型鼓运动至设定位置，与胶片接触并开始旋转，从而将预设长度的胶片缠绕其上。随着胶片不断输送，预设长度的胶片依次在各个成型工位所配置的成型鼓上完成缠绕，实现多工位连续、交替成型。与此同时，该胎胚成型设备还设有控制系统，该控制系统分别与密炼系统、胶料压片系统及成型系统通信连接，用于实时获取设备的运行状态信息，并基于运行状态信息生成相应的控制指令，以协同控制密炼系统、胶料压片系统及成型系统的执行动作，实现各系统之间的自动化联动与节拍匹配。尤其在胶片缠绕成型过程中，控制系统能够根据成型鼓上胶片的缠绕厚度调节成型鼓的垂直位置，具体地，随着成型鼓上胶片缠绕厚度的不断增加，控制系统控制成型鼓向上提升，使成型鼓的高度随缠绕厚度的增加而自适应调整，从而保证缠绕过程中成型鼓始终处于适宜的工艺位置，有效避免了因成型鼓位置固定而导致各层胶片缠绕状态不一致的问题，提升了胎胚成型的均匀性与质量一致性。

19、由此可见，通过设置密炼系统、胶料压片系统和成型系统，实现了从原材料混炼、胶料压延到胎胚自动成型的全流程一体化衔接，将原本分散的工序集成为连续化作业。该集成化设计彻底消除了传统工艺中胶料转运、人工上料、间歇等待等非生产性环节，实现了从原料投入至胎胚成型的全自动化、不间断运行。不仅显著缩短了生产周期，提升了生产节拍，还大幅提高了设备综合利用率与单位时间产能。同时，连续稳定的物料流保障了胶片质量的一致性，减少了因人为干预或工序断点导致的质量波动，进一步提升了产品合格率与工艺稳定性。与此同时，第一传输部的输入端与胶料压片系统的输出端对接，形成物理与工艺上的连续通路。胶片从压片系统产出后立即被第一传输部接收，并沿预设方向稳定输送，无需中间缓存或人工干预，确保成型过程连续、平稳，显著提升整体工艺流畅性与一致性。此外，在第一传输部上设置至少两个成型工位，并沿输送方向间隔分布，使得各工位可独立运行、互不干扰。当一个工位正在进行胶片缠绕时，另一工位可同步完成鼓体复位或准备就绪，从而将传统“单线程”串行流程升级为“多任务”交替运行模式，消除工序间的等待与空停，实现胎胚的连续、高效、不间断成型，显著提升单位时间产出。进一步地，通过设置控制系统分别与密炼系统、胶料压片系统及成型系统通信连接，实现了三大系统之间的信息互通与协同联动，控制系统能够根据设备整体的运行状态信息统一调度各系统的执行动作，使密炼、压片与成型三大工序在节拍上精准匹配，避免了因上下游工序节奏不一致而导致的物料堆积或断供空等，进一步提升了整线的运行效率与自动化水平。更为重要的是，在胶片缠绕过程中，控制系统根据成型鼓上胶片的缠绕厚度调节成型鼓的垂直位置，使成型鼓的高度随缠绕厚度的变化而自适应调整，无需人工干预即可完成动态位置补偿，不仅有效避免了因成型鼓位置固定而导致缠绕过程中各层胶片缠绕状态不一致的问题，提升了胎胚成型的均匀性和质量一致性，还大幅降低了操作人员的工作强度与人为失误风险，进一步提高了设备的智能化程度与产品合格率。该胚胎成型设备有效解决现有技术中的胎胚成型设备仅采用单一工位成型鼓结构，致使胎胚成型过程为串行作业，无法支持多胎胚连续交替成型，存在生产节拍长、效率低的问题，难以满足高产量需求的技术问题。