一种橡胶支座自动化生产线的制作方法

1.本实用新型涉及自动化生产线技术领域，具体涉及橡胶支座自动化生产线。


背景技术：

2.橡胶隔震支座由多层橡胶和钢板相互交替叠加放置，经高温高压硫化成型。橡胶片生产需先热炼混炼，再预成型规定厚度的胶片，须保证胶片尺寸一致、厚度均一、材质密实，防止橡胶支座出现质量问题。
3.目前橡胶支座使用的橡胶片采用开炼机出片，手工裁剪、叠层，故生产效率很大程度上取决于工人的熟练程度，效率提升潜力很大；且橡胶片的平整度、厚度、均一性以及密实性仅通过称重难以保证达到要求，而采用压延机压延出片，可进一步控制胶片质量，此工序已在传送带和轮胎生产等行业广泛应用，是当前橡胶出片的一种技术趋势。
4.传统支座生产过程中无法实时跟踪支座的生产进度、采集各工序参数，返厂支座生产历史信息追溯困难，难以及时调整生产，致产出问题支座却难被召回的后果，存在较大的安全隐患，且伴随难以避免的生产损失。现有的橡胶生产流程中各个设备间的衔接不够连贯流畅，橡胶片在人工搬运过程中易沾染灰尘，影响橡胶支座成品质量，因此需要保证橡胶支座在生产过程中的工序连续性，进而减少橡胶残次品的产生。
5.中国专利文献cn 204566713 u公开了一种橡胶支座用橡胶片预成型生产线，该专利采用挤出机供应胶料，三辊压延机压延胶片、冷却辊组迅速冷却橡胶片，裁片装置裁切胶片，实现连续生产橡胶支座使用的橡胶片。由于该方案采用开放容器初步混合橡胶原料，但胶料挥发气味较大，对环境和人体健康有影响；双辊定时挤压过程中，针对混合不同批次或不同用量的橡胶原料，无法保证挤压出的橡胶均匀度、密实度相同；冷却辊组迅速冷却胶片易出现辊组骤冷骤热现象，难以保证橡胶片得到充分冷却；橡胶片生产流程中的质量检测主要依靠称重，对于橡胶片密实度和均匀度等重要参数检测方面存在缺失，在判断裁切后的胶片是否质量合格时误差较大。


技术实现要素：

6.针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种产品质量稳定、生产效率高的橡胶支座自动化生产线，实现数控系统全程控制橡胶和钢板自动化加工、叠层、硫化、喷码包装等工序，保证橡胶支座生产过程中工艺的连续性、可溯性，使生产高效省力。
7.本实用新型解决其技术问题采用的技术手段是：一种橡胶支座自动化生产线，包括橡胶片生产线、钢板切片生产线，以及将橡胶片和钢板硫化成型的硫化成型生产线；其中，所述的橡胶片生产线包括冷却机，所述的冷却机对所述橡胶片进行温度逐级降低的梯度冷却。
8.作为本实用新型的一种优选方式，所述的冷却机包括预冷却装置，所述预冷却装置由冷却液循环箱和磁流冷却系统组成。
9.进一步优选地，所述的磁流冷却系统包括双层冷压辊、冷却管及磁流装置；所述冷
却管设置在所述冷却液循箱的内部；所述双层冷压辊设置在所述冷却液循环箱的外部，其两端与所述冷却管的两端连接；双层冷压辊及冷却管内部充满磁流冷却液；所述的磁流装置包括设置在所述冷却管上的电极及磁场。
10.进一步优选地，所述的冷却液循环箱内设有两个以上温度逐级降低的分区；每个分区按照设定温度对冷却管内的磁流冷却液进行冷却。
11.进一步优选地，所述的冷却机还包括冷却箱，所述冷却箱与所述预冷却装置连接，冷却箱的上部设有冷却液喷雾器；所述冷却箱内设有冷风循环装置。
12.进一步优选地，所述橡胶片生产线包括开炼机，所述开炼机的辊轴设有刮刀；所述刮刀连接自动伸缩装置，沿所述开炼机的辊轴周期性往复刮动。
13.进一步优选地，所述的橡胶片生产线包括橡胶质量检测辊道，所述橡胶质量检测辊道下方设有多种检测传感器，分别用于检测橡胶片的密实度、长度、宽度、厚度、重量参数。
14.进一步优选地，所述的钢板切片生产线包括钢板质量检测辊道，所述的钢板质量检测辊道下方设有多种检测传感器，分别用于检测钢板的密实度、长度、宽度、厚度、重量参数。
15.进一步优选地，所述的硫化成型生产线后方设有自动喷码包装线，所述自动喷码包装线对抽检合格的产品进行包装并喷涂二维码。
16.进一步优选地，所述橡胶片生产线、钢板切片生产线的出口通过圆轨道转轮与硫化生产线的入口连接，所述出口处设有机械臂，所述机械臂将橡胶片和钢板交替叠加后通过所述圆轨道转轮送至硫化生产线。
17.本实用新型提供的橡胶支座自动化生产线，实现数控系统全程控制橡胶和钢板自动化加工、叠层、硫化、喷码包装等工序，保证橡胶支座生产过程中工艺的连续性、可溯性，使生产高效省力，产品质量稳定；冷却机采用磁流推进原理驱动冷却液循环，简化冷却机的机械结构，降低功耗。
附图说明
18.图1为本实用新型实施例中橡胶支座自动化生产线的俯视图；
19.图2为本实用新型实施例中橡胶支座自动化生产线的侧视图；
20.图3为开炼机的结构示意图；
21.图4为橡胶质量检测辊道结构示意图；
22.图5为冷却机的结构示意图；
23.图6为预冷却装置中双层冷压辊与冷却管连接示意图；
24.图7为冷却管结构示意图：
25.图8为冷却管结构主视图：
26.图9为冷却箱结构示意图；
27.图10为冷却箱主视图；
28.图11为钢板质量检测辊道结构示意图。
具体实施方式
29.本实用新型实施例提供的橡胶支座自动化生产线，如图1和2所示，由左侧橡胶片生产线、右侧的钢板切片生产线和中部的硫化成型生产线构成，各条生产线均由数控系统控制设备工作。
30.如1和2图所示，橡胶片生产线包括依次连接的密炼机1、全自动注料机2、开炼机3、三辊压延机4、冷却机5、橡胶裁切装置6、橡胶质量检测辊道7。
31.密炼机1采用密闭容器，通过全自动注料机2向密炼机1传送橡胶原料，初步混合阶段采用密闭真空容器可有效降低空气污染等健康隐患，进料口全自动注料机2配备有自动计量器，可通过准确称重各种进料，规范各批次中的橡胶与辅助剂配比。
32.传送带将经过初步混合的胶料运送至开炼机3，由其进一步混合均匀。本实施例中，开炼机3的结构如图3所示，设有自动刮刀26、均匀度检测仪27、取片刀28。
33.其中，自动刮刀26与自动伸缩装置连接，例如伸缩气缸或滚珠丝杠等。自动刮刀26与开炼机3的辊轴表面接触。自动伸缩装置由数控系统控制，并按预设程序以一定的频率带动自动刮刀26沿轴来回刮动，周期性刮起橡胶混合物继续进行开炼。均匀度检测仪27设置在开炼机辊轴的上方，采用超声波检测技术，根据预设检测频率对开炼机辊轴上的橡胶混合物进行气泡、均匀度的检测。当均匀度检测达到要求时自动刮刀26缩回并停止工作，由取片刀28刮下橡胶片，并经传送带运至三辊压延机4，胶片不要求形状规则。如图所示，取片刀28设置在开炼机辊轴的下方。
34.三辊压延机4各压辊均设有辊温调节装置，由数控系统控制转速、调节各辊轴间隙，且下辊设有宽度可调的裁切装置。胶料经三辊压延机4最终混合均匀并压延出定宽、形状规则的橡胶片，便于之后裁切。
35.三辊压延机4后连接冷却机5。如图5所示，冷却机5由预冷却装置、冷却箱、冷风循环系统组成。预冷却装置由双层冷压辊39、分级冷却液循环箱组成。
36.分级冷却液循环箱内设有冷却管45，冷却管优选导热导电性能高的材料。多跟冷却管平行设置在分级冷却液循环箱内。双层冷压辊39优选刚度强、导热快的材料制作，双层冷压辊为中空的结构，设置在冷却管45的上方，位于分级冷却液循环箱的外部，接通电源后，两层冷压辊之间形成对橡胶片滚压的通道。如图6所示，每一个冷压辊的两端均通过冷却液循环管40与其下方的冷却管45连接，形成循环管路，管路内充满磁流冷却液。磁流冷却液为含有电解质的冷却液，可以是电解液或者冷水与电解液的混合物，也可使用海水。
37.如图7和图8所示，在冷却管45的外壁上设有电极板47，并且在平行于冷却管方向上设有磁体46，磁体46的n、s磁极形成垂直于冷却管的磁场。当电极板47的正负极接通电源后，冷却管45内的磁流冷却液能够在磁场作用下，产生磁流推进力，驱动冷却液在冷却管45和双层冷压辊39内循环，从而保证双层冷压辊39内的冷却液始终保持低温，对冷压通道内的橡胶片进行压延冷却。
38.如图5所示，分级冷却液循环箱从左到右设有三个温度逐渐降低的分区，分级冷却液循环箱连接电源，每个分区内部设有封闭温包，每个分区可根据其具体情况利用温度调控旋钮46调节不同温度，温度调控旋钮46设定分级冷却液循环箱的温度等级，封闭温包中装有制冷剂磠甲烷或氟利昂，当双层冷压辊39中的磁流冷却液通过冷却液循环管40输入分级冷却液循环箱内的冷却管45内时，分级冷却液循环箱内部温度略微升高，超过所设定的
温度时，温包内气体受热膨胀，通过毛细管传压，使电磁继电器接通电源，分级冷却液循环箱中设置的压缩机开始工作制冷，当温度降低时，气体收缩，压力降低，电磁继电器断开电源，压缩机停止制冷，如此循环，将冷却管内的磁流冷却液的温度恒定在一定范围之内，且节约能源。
39.磁流体推进是利用海水中电流与磁场间的相互作用力使海水运动而产生推力的一种推进方法，具有振动小、噪声低、操作灵活等优良特点。在本实施例中，创新性地采用磁流体推进技术来驱动冷却液在冷却管和双层冷压辊内循环，省去了传统机械设备中采用各种泵来驱动管道内流体运动的手段，极大简化了设备的结构，降低了设备的运维成本和能耗。同时还具有安静、几乎无噪音的优点。
40.分级冷却液循环箱的后端连接冷却箱。如图5、9和图10所示，冷却箱由冷却风扇41、螺旋喷雾器42、冷却网板43组成。
41.冷却箱由冷却网板43隔成三层空间，冷却箱上端装有螺旋喷雾器42，下层空间侧壁装有冷却风扇41，螺旋喷雾器喷头喷出冷却喷雾，冷却喷雾因重力下降，上层冷却风扇可以使冷却喷雾均匀散落在上层的冷却网上，冷却喷雾通过上层的冷却网板均匀下落，散落在橡胶片的表面，冷风与冷却喷雾同时作用，进行最终冷却。下层的冷却网板用于对橡胶片提供支撑作用。冷却箱的左侧设有入口，经过预冷却装置的橡胶片通过入口进入到冷却箱内的下层冷却网板上。之后通过右侧的出口出来。
42.冷风循环系统由冷风循环管道44和冷却风扇41组成，冷却箱下层的冷却风扇41可使冷风通过冷风循环管道44后进入冷却箱上层形成循环。
43.本实施例的冷却机采用双层冷压辊，不仅可对橡胶片进行二次压延，并且通过设置三个温度逐渐降低的分区，确保辊组不出现骤冷骤热现象，充分冷却橡胶片，以便裁切成片。
44.本实施例的冷却机与原有技术相比，结合自动化生产技术，使橡胶无死角全方位冷却，且预冷却装置避免了骤冷对支座质量的损害，冷风循环系统避免了冷风外泄对周围环境温度的影响。
45.经冷却机充分冷却后的橡胶片进入橡胶裁切装置6，根据生产需求将橡胶片裁切成相应尺寸。
46.切片完成的橡胶片进入橡胶质量检测辊道7，如图4所示，由橡胶质量检测辊道7通过辊道下方的第一称重器29、片长检测激光传感器30、片宽检测激光传感器31、片厚检测激光传感器32、第一超声波气泡检测传感器33分别检测并分析橡胶片重量、长度、宽度、厚度、密实度、气泡等是否符合要求。与目前仅称重检测橡胶片的装置相比，多因素检测可以有效提高对橡胶质量的保证，且便于及时调整压延机辊距。此处质量检测合格即可传送至下一步；否则，使用第一卸料架8撤下。
47.对于质量合格的橡胶片，由可摇摆移动的第一两隔板9分别交替传送给由三隔板隔开的两个第一传送带出口10，两个出口交替出片能极大缩减出片时间，从而提高生产效率。
48.从第一传送带出口10出来的橡胶片由第一机械臂19定点放置在随圆轨道转轮11旋转的下封板-钢板之上。
49.如图1和2所示，钢板片生产线包括依次连接的钢板裁切装置13、钢板质量检测辊
道14、智能红外线感应机械臂16。
50.其中，钢板裁切装置13根据尺寸要求裁切钢板。裁切后的钢板进入钢板质量检测辊道14进行质量检测。
51.如图11所示，钢板质量检测辊道14长度不小于最大钢板裁切长度，辊道下方安装第二称重器34；设置板长激光检测传感器35、板激光检测传感器宽36、板厚激光检测传感器37，能够对辊道上的钢板长度、宽度、厚度等参数进行连续测量与分析；设置第二超声波气泡检测传感器38，根据反射波的波型和能量的变化显示出钢板气泡等缺陷并选择性淘汰。钢板质量检测辊道扫描已完成裁切的钢板，并进行长度、宽度、厚度、重量的多维度检测。此处质量检测合格即可传送至下一步；否则，使用第二卸料架15撤下。
52.智能红外线感应机械臂16为传送带上合格的钢板表面涂抹粘合剂。
53.钢板切片生产线传送带出口方式同橡胶生产线，两端交替出片方式，对于质量合格涂抹了粘合剂的橡胶片，由可摇摆移动的第二两隔板17分别交替传送给由三隔板隔开的两个第二传送带出口18，两个出口交替出片能配合左侧橡胶出片速率，提升制片效率。
54.从第二传送带出口18出来的钢板由第二机械臂20放置在随圆轨道转轮11旋转的下封板或橡胶片之上。
55.如图1和2所示，硫化生产线位于中间，通过中部的圆轨道转轮11与左侧的橡胶片生产线和右侧的钢板生产线连接，将橡胶片和钢板组装后进行硫化成型。
56.下侧传送带间隔运作，由第三机械臂12连续向圆轨道转轮11放置下封板并沿轨道旋转，左、右两侧生产线出口由第一机械臂19、第二机械臂20在下封板上交替叠加橡胶片和钢板，达到生产要求后，进入硫化生产线并由第四机械臂21为橡胶支座半成品安装上封板。
57.机械臂臂端设有夹具，并辅以磁力控制吸盘，两侧机械臂对左侧出口橡胶片与右侧钢板执行夹紧、精准放置、特定工序、松开下片等动作，交替叠加，机械臂承重支座置于滑轨之上，便于机械臂调整下片位置。
58.上述橡胶支座半成品经传送带运送至下模具，进入硫化机22进行硫化，根据生产需求制定硫化时间，硫化成型的橡胶支座输出之后，传送带继续输入未经硫化的橡胶-钢板叠层。
59.运输橡胶支座的传送带经过质量抽检机23时，质量抽检机23随机抽取传送带上已加工完成的橡胶支座，对同批次的橡胶支座的外观质量、尺寸偏差、抗压弹性模量、抗剪弹性模量等按照系统设定抽样基数进行随机抽检。产品合格则运输到自动喷码包装线25；否则，通过质量抽检机平台升降装置24淘汰撤下不合格者。
60.质量抽检机23后设有自动喷码包装线25，对合格产品进行包装并喷涂二维码后，由中央数控系统控制无人叉车将橡胶支座成品运输至仓库储存，其二维码可追溯该批橡胶支座的生产参数。