工程胎缠绕预置成型化控制

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1、工程胎缠绕预置成型化控制双钱集团（如皋）轮胎公司杨鸣锋摘要：本文介绍工程胎缠绕机的主要结构及预置成型过程。该机使用三菱PLC运行控制，实现X、Y、Z三轴联动，采用新开发SWS软件对当前所生产的轮胎进行预置成型；采用滚珠丝杠和内外齿轮驱动成型头在平面导轨上移动，减小了电机体积和驱动惯性，保证了运行的平稳性和正反转的灵敏度，有效的控制了缠绕精度。关键词：预置成型、设备结构、PLC控制、缠绕精度1.1传统型缠绕方式生产流程扫描——挤出——压型——冷却——储料——缠绕传统层贴法胎面仿型缠绕与套简法上胎面生产的工程机械轮胎密实性差、产品单一，特别是生产大规格工程胎时

2、，劳动强度极大。国外大多采用工程机械轮胎胎面缠绕机缠绕胎面，典型的胎面缠绕机有意大利马朗贡尼公司的ALPHA-R胎面缠绕机等。目前新型缠绕机经过各方面的改造与调整系统性能，缠绕胎面的稳定性都得到了较大程度的提高与改善。改造前缠绕机是将缠绕前的胎坯假定为由多段线段组合的模型，并以此模型为参考，进行“扫基线”扫描胎面的形状，将得到的基线作为基准，在此基础上进行厚度缠绕。其原理模型如下图所示。缠绕过程中，通过测量头装置实时检测厚度并控制行进速度，以达到仿形的目的。该缠绕方法不依赖于胶条和胎坯形状的高稳定性，也因此产生了控制不精确的缺陷，再加上胶条的特性决定了测厚

3、难以精确。1.2、新型缠绕方式生产流程挤出——压型——测宽——冷却——收卷放卷——穿孔——收薄膜——缠绕新型缠绕机以中间为直线、两端为圆弧为模型，根据软件自动计算目标胎面缠绕所需的胶条的圈数，由缠绕机来执行。其原理模型如下图所示。在新型缠绕机中，对同一个规格来说，胎面缠绕的圈数和胶条的排列将保持高度的一致性，因此只要在胶条稳定的情况下，胎面的重量稳定性将得到很大的提高。其中缠绕轨迹是假设理想胎面形状如图1中的胎面，则轨迹如图1中的虚线部分，实际上是一条垂直于理想胎面的一段直线和圆弧，补充说明：理想胎面实际是两端半径为R的圆弧与中间长度为M的直线构成的。机头

4、胎面旋转轴机头轨迹半径R中间直线M弧长L落差H机头垂直角度图1W中点高度midh图21.3主要技术参数：胎面总宽度：假设设定整个胎面的形状如图2，则总宽度就是图中的W，而W就等于图1中M+2*L。中间平面：就是图1中的M。旋转半径：就是图1中的R.。R的一个简单近似算法是：假设L=(W-M)/2,H为图1中的落差,则R=L2/H/2此外新型缠绕机采用收放卷的模式来供给胶条，也就是在挤出机端将胶条贴上胶带储存起来，然后在缠绕端放卷进行缠绕。该模式将缠绕机和挤出机分离开来，避免了缠绕过程中条与条之间的时间间隔，保证了挤出机的连续运行，对胶条的稳定性有了很大的改

5、进。在缠绕端，在缠绕机回中点后直接去开始端等待缠绕，此时将胶条从储料卷贴至胎坯上，按启动按钮，缠绕机即开始缠绕。这样，缠绕机的操作就大大简化，由于将挤出机和缠绕分开，所以缠绕机就不依赖于挤出机的制约，效率也得到很大的提高。1.4新型缠绕机与原来缠绕机性能的比较：1、从原理上来说，原来的缠绕机通过扫描基线得到胎坯的形状，并以此为基准面进行厚度测量和计算，进行缠绕。由于每一条胎坯都存在差异以及扫描基线中取样的不稳定性，所得到的基线不可能完全一致，这就造成了每一条胎面很难做到一致。而新型缠绕机采用更为合理的方式，根据设置的胎面计算出所需要缠绕的圈数，并转换至固定

6、半径的参考辊。这样就解决了胎坯不稳定影响胎面胶重量的问题。由于该圈数为该规格的特征参数，因此，每一条胎面的缠绕圈数之间也将保持高度的一致性，缠绕的稳定性也大大提高。2、从软件使用方面。在原来的缠绕软件中，我们将弧形的胎面放至一个坐标系中，通过设置基线和胎面上各点的坐标来确定其位置，从而设置胎面的厚度，不够方便，更不够直观、不易理解。在新型的缠绕软件中，我们设置胎面只需将工艺部门提供的参数曲线输入软件，就可以得到我们所需要的结果。操作方便，更容易被参数设置人员理解和掌握。3、在缠绕机操作方面。原来的缠绕机需要在扫描完基线后方可进行拉胶缠绕，而现在的缠绕机无需

7、扫基线。挤出机停止一段时间就需要车间人员及时的清胶，因此在生产过程中，原来的模式下，挤出机频繁的启停给车间生产人员带来了多次清胶的麻烦，更容易造成胶条的不稳定性，从而影响胎面缠绕的不稳定。在新型的缠绕方法下，采用了收放卷的模式，挤出机不需要根据缠绕机每一条胎面来启停，提高了生产的效率，提高了胶条尺寸和质量的稳定性。1、从缠绕效果上。新型缠绕机与原来缠绕机相比最大的优点就在于次。在原来的缠绕机中，采用厚度测量的模式进行计算，由于橡胶的特性和胎坯的不稳定性，致使厚度的测量很难做到真实精确，因此胎面的重量和胶条分布得不到保证。并且由于每一条胎坯的差异，缠绕的胎面

8、也很难做到很好的稳定性。新型缠绕机严格执行软件所计算的胶条的圈数，