本发明涉及实心轮胎的生产设备，具体地说是一种基于伺服控制的自动涨缩鼓，涨缩鼓包括涨缩毂本体、传动箱、减速机和伺服电机，传动箱外部安装减速机和伺服电机，内部安装传动机构、电磁制动器、电磁离合器、传动轴和传动套等，各鼓片完全收缩时外表面为一个完整的圆柱面；撑开后表面为间断圆弧面。当轮胎胶圈套在涨缩毂本体上时，先给电磁制动器通电，然后伺服电机工作，通过转动圈数不同，使涨缩毂本体内的传动丝杆转不同角度，来撑起不同内经的轮胎胶圈；涨紧后，传动箱内电磁离合器使电机轴脱开，通过电磁离合器的作用使涨缩鼓的传动套和传动丝杆同时同速同向转动(相对静止)，从而达到撑开后保持力矩的作用，使涨缩毂撑起的外径不会改变。
1.一种基于伺服控制的自动涨缩鼓，其特征在于：包括动力源、传动箱B及涨缩鼓本体A，其中传动箱B包括传动轴A(5)、传动套A(7)、传动箱体(14)及分别安装在该传动箱体(14)内的电磁离合器A(3)、传动机构A、电磁离合器B(10)、电磁制动器(12)、传动机构B，所述涨缩鼓本体A包括滑动套(16)、连接杆A(17)、连接杆B(18)、固定套(19)、丝母(20)、传动套B(21)、圆柱销(24)、传动丝杆(25)及多个鼓片(23)，该传动轴A(5)及传动套A(7)分别转动安装在传动箱体(14)内，所述传动轴A(5)的一端通过电磁离合器A(3)与所述动力源相连，另一端插入所述传动套A(7)一端的内部、并与传动套A(7)相对转动，所述电磁制动器(12)通过传动机构B与传动套A(7)连接，所述电磁离合器B(10)通过传动机构A与传动轴A(5)连接，该传动机构A通过电磁离合器B(10)与传动机构B实现离合；所述传动套A(7)的另一端与传动套B(21)相连，所述传动丝杆(25)容置于该传动套B(21)内，并通过联轴器(15)与传动轴A(5)的另一端连接，所述丝母(20)与传动丝杆(25)螺纹连接，并通过由传动套B(21)穿出的圆柱销(24)与套设在传动套B(21)上的滑动套(16)连接，所述滑动套(16)与每个鼓片(23)之间均铰接有连接杆A(17)，每个所述连接杆A(17)分别通过连接杆B(18)与安装在传动套B(21)上的固定套(19)铰接；所述动力源通过传动轴A(5)带动传动丝杆(25)转动，所述丝母(20)通过圆柱销(24)带动滑动套(16)沿传动丝杆(25)的轴向往复移动，进而通过所述连接杆A(17)、连接杆B(18)实现各鼓片(23)的同步涨缩，并通过所述电磁离合器B(10)实现传动套B(21)与传动丝杆(25)的同步同速同向转动，进而实现各鼓片(23)保持所在圆的外径不变；
所述传动套B(21)上沿轴向开有条形孔(26)，所述圆柱销(24)的一端与丝母(20)固接，另一端由该条形孔(26)穿出、与所述滑动套(16)相连；当所述传动套B(21)与传动丝杆(25)同步同束同向转动时，该传动套B(21)通过所述圆柱销(24)带动丝母(20)转动，实现所述丝母(20)与传动丝杆(25)相对静止。
2.按权利要求1所述基于伺服控制的自动涨缩鼓，其特征在于：每个所述连接杆A(17)的一端均铰接于滑动套(16)上，另一端分别铰接于对应的鼓片(23)上，每个所述连接杆B(18)的一端均铰接于固定套(19)上，另一端铰接于对应的连接杆A(17)上。
3.按权利要求1所述基于伺服控制的自动涨缩鼓，其特征在于：各所述鼓片(23)完全收缩时的外表面为一个完整的圆柱面，撑开后的表面为间断的圆弧面。
4.按权利要求1或3所述基于伺服控制的自动涨缩鼓，其特征在于：各所述鼓片(23)上在工作时套有橡胶圈。
5.按权利要求1所述基于伺服控制的自动涨缩鼓，其特征在于：所述传动丝杆(25)两端的螺纹旋向相反，每端均螺纹连接有丝母(20)，两端的所述丝母(20)旋向相反；所述滑动套(16)为两个、分别位于所述传动套B(21)的两端，每个滑动套(16)分别通过圆柱销(24)与该端的所述丝母(20)相连，两个所述滑动套(16)的移动方向相反。
6.按权利要求1所述基于伺服控制的自动涨缩鼓，其特征在于：所述传动机构A为齿轮传动机构，包括齿轮A(4)、传动轴B(8)及齿轮C(9)，该传动轴B(8)转动安装在所述传动箱体(14)内，所述齿轮A(4)及齿轮C(9)分别连接于传动轴A(5)、传动轴B(8)上，并相互啮合，所述传动轴B(8)的一端与电磁离合器B(10)相连。
7.按权利要求1所述基于伺服控制的自动涨缩鼓，其特征在于：所述传动机构B为齿轮传动机构，包括齿轮B(6)、传动轴C(13)及齿轮D(11)，该传动轴C(13)转动安装在所述传动箱体(14)内，所述齿轮B(6)及齿轮D(11)分别连接于传动套A(7)、传动轴C(13)上，并相互啮合，所述传动轴C(13)的一端与电磁制动器(12)相连，另一端与所述电磁离合器B(10)连接。
8.按权利要求7所述基于伺服控制的自动涨缩鼓，其特征在于：各所述鼓片(23)需要涨缩时，所述电磁制动器(12)通过齿轮D(11)与齿轮B(6)的啮合抱死传动套A(7)及传动套B(21)，所述动力源通过传动轴A(5)带动传动丝杆(25)转动，通过丝母(20)拨动圆柱销(24)带动滑动套(16)在所述传动套B(21)外侧滑动，进而通过所述连接杆A(17)、连接杆B(18)带动各鼓片(23)涨缩。
9.按权利要求1所述基于伺服控制的自动涨缩鼓，其特征在于：所述动力源包括伺服电机(1)及减速机(2)，该减速机(2)安装在传动箱体(14)上，输入端与所述伺服电机(1)的输出端连接，所述减速机(2)的输出端通过电磁离合器A(3)与传动轴A(5)实现离合。
基于伺服控制的自动涨缩鼓
技术领域
[0001] 本发明涉及实心轮胎的生产设备，具体地说是一种基于伺服控制的自动涨缩鼓。
背景技术
[0002] 目前，针对实心轮胎的生产行业，只能对一种尺寸内径的轮胎进行缠绕，而且是人工手动缠绕。若不同尺寸内径的轮胎就得需要更换设备，导致工作效率低，操作复杂。
发明内容
[0003] 为了解决目前只能对一种尺寸内径轮胎进行手动缠绕而存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种基于伺服控制的自动涨缩鼓。该涨缩鼓能够自动涨到所需的外径，以便套上相应胶圈，能够适用8、9、10、12寸四种内径实心轮胎的生产。
[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0005] 本发明包括动力源、传动箱及涨缩鼓本体，其中传动箱包括传动轴A、传动套A、传动箱体及分别安装在该传动箱体内的电磁离合器A、传动机构A、电磁离合器B、电磁制动器、传动机构B，所述涨缩鼓本体包括滑动套、连接杆A、连接杆B、固定套、丝母、传动套B、圆柱销、传动丝杆及多个鼓片，该传动轴A及传动套A分别转动安装在传动箱体内，所述传动轴A的一端通过电磁离合器A与所述动力源相连，另一端插入所述传动套A一端的内部、并可与传动套A相对转动，所述电磁制动器通过传动机构B与传动套A连接，所述电磁离合器B通过传动机构A与传动轴A连接，该传动机构A通过电磁离合器B与传动机构B实现离合；所述传动套A的另一端与传动套B相连，所述传动丝杆容置于该传动套B内，并通过联轴器与传动轴A的另一端连接，所述丝母与传动丝杆螺纹连接，并通过由传动套B穿出的圆柱销与套设在传动套B上的滑动套连接，所述滑动套与每个鼓片之间均铰接有连接杆A，每个所述连接杆A分别通过通过连接杆B与安装在传动套B上的固定套铰接；所述动力源通过传动轴A带动传动丝杆转动，所述丝母通过圆柱销带动滑动套沿传动丝杆的轴向往复移动，进而通过所述连接杆A、连接杆B实现各鼓片的同步涨缩，并通过所述电磁离合器B实现传动套B与传动丝杆的同步同速同向转动，进而实现各鼓片保持所在圆的外径不变。
[0006] 其中：所述传动套B上沿轴向开有条形孔，所述圆柱销的一端与丝母固接，另一端由该条形孔穿出、与所述滑动套相连；当所述传动套B与传动丝杆同步同束同向转动时，该传动套B通过所述圆柱销带动丝母转动，实现所述丝母与传动丝杆相对静止；每个所述连接杆A的一端均铰接于滑动套上，另一端分别铰接于对应的鼓片上，每个所述连接杆B的一端均铰接于固定套上，另一端铰接于对应的连接杆A上；各所述鼓片完全收缩时的外表面为一个完整的圆柱面，撑开后的表面为间断的圆弧面；各所述鼓片上在工作时套有橡胶圈；所述传动丝杆两端的螺纹旋向相反，每端均螺纹连接有丝母，两端的所述丝母旋向相反；所述滑动套为两个、分别位于所述传动套B的两端，每个滑动套分别通过圆柱销与该端的所述丝母相连，两个所述滑动套的移动方向相反；
[0007] 所述传动机构A为齿轮传动机构，包括齿轮A、传动轴B及齿轮C，该传动轴B转动安装在所述传动箱体内，所述齿轮A及齿轮C分别连接于传动轴A、传动轴B上，并相互啮合，所述传动轴B的一端与电磁离合器B相连；所述传动机构B为齿轮传动机构，包括齿轮B、传动轴C及齿轮D，该传动轴C转动安装在所述传动箱体内，所述齿轮B及齿轮D分别连接于传动套A、传动轴C上，并相互啮合，所述传动轴C的一端与电磁制动器相连，另一端与所述电磁离合器B连接；各所述鼓片需要涨缩时，所述电磁制动器通过齿轮D与齿轮B的啮合抱死传动套A及传动套B，所述动力源通过传动轴A带动传动丝杆转动，通过丝母拨动圆柱销带动滑动套在所述传动套B外侧滑动，进而通过所述连接杆A、连接杆B带动各鼓片涨缩；所述动力源包括伺服电机及减速机，该减速机安装在传动箱体上，输入端与所述伺服电机的输出端连接，所述减速机的输出端通过电磁离合器A与传动轴A实现离合。
[0008] 本发明的优点与积极效果为：
[0009] 1.本发明的涨缩鼓能够自动涨到给定的外径，以便套上相应胶圈；涨缩鼓本体内的传动丝杆可由伺服电机控制转动不同圈数，来撑起不同内径的轮胎胶圈，提高了轮胎缠绕的工作效率。
[0010] 2.本发明的涨缩鼓涨紧后，传动箱内电磁离合器使电机轴脱开，通过电磁离合器的作用使涨缩鼓的传动套和传动丝杆同时同速同向转动(相对静止)，从而达到撑开后保持力矩的作用，使涨缩鼓撑起的外径不会改变。
附图说明
[0011] 图1为本发明的整体结构示意图；
[0012] 图2为本发明的内部剖视图；
[0013] 其中：1为伺服电机，2为减速机，3为电磁离合器A，4为齿轮A，5为传动轴A，6为齿轮B，7为传动套A，8为传动轴B，9为齿轮C，10为电磁离合器B，11为齿轮D，12为电磁制动器，13为传动轴C，14为传动箱体，15为联轴器，16为滑动套，17为连接杆A，18为连接杆B，19为固定套，20为丝母，21为传动套B，22为压盖，23为鼓片，24为圆柱销，25为传动丝杆，26为条形孔，A为涨缩鼓本体，B为传动箱。
具体实施方式
[0014] 下面结合附图对本发明作进一步详述。
[0015] 如图1、图2所示，本发明包括动力源、传动箱B及涨缩鼓本体A，其中传动箱B包括传动轴A5、传动套A7、传动箱体14及分别安装在该传动箱体14内的电磁离合器A3、传动机构A、电磁离合器B10、电磁制动器12、传动机构B，涨缩鼓本体A包括滑动套16、连接杆A17、连接杆B18、固定套19、丝母20、传动套B21、圆柱销24、传动丝杆25及多个鼓片23，[0016] 传动套A7的一端转动安装在传动箱体14内、另一端位于传动箱体14外部，并在另一端内设有联轴器15；传动轴A5转动安装在传动箱体14内，传动轴A5的一端通过电磁离合器A3与动力源相连，另一端插入传动套A7一端的内部、并可与传动套A7相对转动。本实施例的动力源包括伺服电机1及减速机2，该减速机2安装在传动箱体14上，输入端与伺服电机1的输出端连接，减速机2的输出端通过电磁离合器A3与传动轴A5实现离合。
[0017] 电磁离合器B10及电磁制动器12分别位于传动轴A5的上方。电磁制动器12通过传动机构B与传动套A7连接，电磁离合器B10通过传动机构A与传动轴A5连接，该传动机构A通过电磁离合器B10与传动机构B实现离合。本实施例的传动机构A为齿轮传动机构，包括齿轮A4、传动轴B8及齿轮C9，该传动轴B8转动安装在传动箱体14内，齿轮A4及齿轮C9分别键连接于传动轴A5、传动轴B8上，并相互啮合，传动轴B8的一端与电磁离合器B10相连。本实施例的传动机构B为齿轮传动机构，包括齿轮B6、传动轴C13及齿轮D11，该传动轴C13转动安装在传动箱体14内，齿轮B6及齿轮D11分别连接于传动套A7、传动轴C13上，并相互啮合，传动轴C13的一端与电磁制动器12相连，另一端与电磁离合器B10连接。传动轴B8及传动轴C13的轴向中心线共线，且与传动轴A5的轴向中心线相平行，传动轴B8与传动轴C13通过电磁离合器B10实现离合。
[0018] 传动套A7的另一端固接有传动套B21，传动丝杆25容置于该传动套B21内，可相对传动套B21进行转动；传动丝杆25的一端通过联轴器15与传动轴A5的另一端连接，传动丝杆25的另一端设有固接在传动套B21的压盖22。传动丝杆25上螺纹连接有丝母20，本实施例的传动丝杆25两端的螺纹旋向相反，每端均螺纹连接有丝母20，两端的丝母20旋向相反。传动套B21轴向截面的前后两端均沿轴向开有条形孔26，且每端的上下两侧都对称开有条形孔
26，每个丝母20上均设有两个圆柱销24，每个圆柱销24的一端与丝母20固接，另一端由一个条形孔26穿出，穿出的圆柱销24与套设在传动套B21外侧的滑动套16连接，即传动套B21前后两端均套设有可沿其轴向往复移动的滑动套16，在两个滑动套16之间设有固接在传动套B21外侧的固定套19。每个滑动套16分别通过圆柱销24与该端的丝母20相连，两个滑动套16的移动方向相反。
[0019] 鼓片23为多个，沿圆周方向均布。每个鼓片23与每个滑动套16之间分别通过一个连接杆A17连接，每个连接杆A17与固定套19之间分别通过一个连接杆B18连接；即，每个连接杆A17的一端均铰接于滑动套16上，另一端铰接于对应的鼓片23上，每个连接杆B18的一端均铰接于固定套19上，另一端铰接于对应的连接杆A17上。每个鼓片23与两个滑动套16之间的两个连接杆A17位于外侧，两个与固定套19连接的连接杆B18位于内侧。
[0020] 各鼓片23需要涨缩时，电磁制动器12通过齿轮D11与齿轮B6的啮合抱死传动套A7及传动套B21，动力源通过传动轴A5带动传动丝杆25转动，通过丝母20拨动圆柱销24带动滑动套16沿传动丝杆25的轴向在传动套B21外侧滑动，进而通过连接杆A17、连接杆B18带动各鼓片23同步涨缩。各鼓片23上在工作时套有橡胶圈，当各鼓片23完全收缩时的外表面为一个完整的圆柱面，撑开后的表面为间断的圆弧面。通过电磁离合器B10实现传动套B21与传动丝杆25的同步同速同向转动，传动套B21通过圆柱销24带动丝母20转动，实现丝母20与传动丝杆25相对静止，进而实现各鼓片23保持所在圆的外径不变。
[0021] 本发明的工作原理为：
[0022] 通过伺服电机1和传动箱B控制涨缩鼓本体A的涨缩。当需要涨缩鼓本体A涨到设定的外径时，电磁制动器12控制传动机构B抱死涨缩鼓的传动套，伺服电机1控制传动丝杆25转动的角度来实现；当实心轮胎缠绕时，通过传动箱B控制传动套和传动丝杆25同时同速同向转动，从而保持轮胎外径不变；当轮胎缠完后，需要卸轮胎时，电磁制动器12控制传动机构B抱死涨缩鼓的传动套，伺服电机1控制传动丝杆25反向转动，通过伺服电机力矩控制，反馈停止信号。具体为：
[0023] 当需要涨缩鼓本体A涨到设定的外径时，电磁制动器12和电磁离合器A3通电，伺服电机1为涨缩鼓的涨缩提供动力，伺电机1输出时经过减速机2减速后驱动传动轴A5转动，并通过联轴器15将转动传递给传动丝杆25；同时，电磁制动器12对传动轴C13进行制动，并通过齿轮D11及齿轮B6的啮合抱死涨缩鼓的传动套A7，进而抱死传动套B21。伺服电机1控制传动丝杆25的转动角度，通过两个丝母20与传动丝杆25之间的转动副变为丝母20带动圆柱销24在条形孔26内的移动副，进而带动两个滑动套16沿传动丝杆25的轴向以相反的方向移动，每个滑动套16再通过一组连接杆A17、连接杆B18带动每个鼓片23同步沿径向涨缩至所需的外径。
[0024] 当实心轮胎缠绕时，电磁离合器B10通电，传动轴A5通过相互啮合的齿轮A4、齿轮C9带动传动轴B8同步旋转，传动轴B8通过电磁离合器B10实现传动轴C13的同步旋转，进而通过相互啮合的齿轮D11与齿轮B6实现传动套A7及传动套B21与传动丝杆25同时同速同向转动，从而保持轮胎外径不变。当实心轮胎缠完后，需要卸轮胎时，电磁制动器12和电磁离合器A3通电，电磁制动器12控制齿轮D11及齿轮B6抱死涨缩鼓的传动套A7及传动套B21，伺服电机1控制传动丝杆25反向转动使涨缩鼓收缩，通过伺服电机力矩控制，反馈停止信号。
[0025] 本发明的涨缩毂本体A涨缩范围为190～315mm，完全收缩时外表面为一个完整的圆柱面，撑开后表面为间断圆弧面，工作时圆弧面外套橡胶圈，卸胎时橡胶圈随缠绕后的轮胎一起卸下去硫化机进行硫化处理。
