适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺

摘要

本发明公开一种适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺，包括如下步骤：1.根据胶辊直径设计沿胶辊轴线方向上每层覆胶的厚度值；2.根据辊芯直径设定辊子旋转速度值和胶条挤出机的挤出速度；3.胶条张紧机构对胶条外形尺寸进行实时调整；4.在胶条外形尺寸稳定后，控制系统控制覆胶机构自动进行平覆胶后斜覆胶然后再平覆胶的自动覆胶过程，最后通过控制压胶轮旋转90度对胶辊端面进行自动覆胶。该覆胶工艺将平覆胶与斜覆胶相结合，并自动实现平覆胶与斜覆胶之间的转换，还可自动实现由沿胶辊轴线方向覆胶转到胶辊端面覆胶，可以实现智能化、多功能、多规格综合使用，对于实现自动化生产、提高产品质量、控制原材料消耗提供有力支持。

权利要求

1.适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1.根据胶辊直径设计沿胶辊轴线方向上每层覆胶的厚度值；

步骤2.根据辊芯直径设定辊子旋转速度值和胶条挤出机的挤出速度；

步骤3.胶条张紧机构对胶条外形尺寸进行实时调整；

步骤4.在胶条外形尺寸稳定后，控制系统发出指令，覆胶机构自动进行第一层平覆胶；

步骤5.第一层平覆胶结束，控制系统根据斜覆胶的厚度向压胶轮的旋转机构发出指令，压胶轮的旋转机构带动压胶轮转动一定角度，覆胶机构自动进行第一层斜覆胶；

步骤6.斜覆胶结束，覆胶厚度测量仪自动计算剩余覆胶厚度值，控制系统向压胶轮的旋转机构发出指令，压胶轮的旋转机构带动压胶轮转动一定角度，压胶轮轴线与胶辊轴线平行，覆胶机构进行第二层平覆胶；

步骤7.沿胶辊轴线方向上覆胶完毕后，控制系统向压胶轮的旋转机构发出指令，压胶轮的旋转机构带动压胶轮转动90度，覆胶机构对胶辊端面进行覆胶。

2.如权利要求1所述的适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺，其特征在于，所述步骤2中胶条挤出机的挤出速度标准值为胶条外形尺寸与挤出机出胶口的尺寸相吻合时的速度值。

3.如权利要求1所述的适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺，其特征在于，所述步骤3中调整过程为：编码器记录下胶条外形尺寸最佳时的张紧位置并存储在控制系统中，胶条外形尺寸变小时，编码器正转，控制系统控制胶条挤出机增大挤出速度，胶条外形尺寸变大时，编码器反转，控制系统控制胶条挤出机减小挤出速度。

4.如权利要求1所述的适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺，其特征在于，所述步骤3中胶条外形尺寸包括胶条厚度和胶条宽度。

5.如权利要求1所述的适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺，其特征在于，所述步骤3中胶条外形尺寸通过红外测量仪测得，并通过触摸屏实时显示胶条的外形尺寸及尺寸变化情况。

6.如权利要求1所述的适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺，其特征在于，所述步骤4和步骤6中平覆胶的覆胶厚度采用如下公式确定。

7.如权利要求1所述的适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺，所述步骤5中压胶轮转动的角度值采用如下公式确定。

8.如权利要求1所述的适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺，其特征在于，所述步骤5中在斜覆胶时采用两套压紧装置分别从径向及轴向两个方向给胶条施加压紧力。

9.如权利要求1所述的适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺，其特征在于，所述步骤7中压胶轮在气压的作用下垂直端面，从外圈由挤出机不断的输送胶条，机械臂带动压胶轮在旋转辊芯的端面上同时做沿胶辊端面的外圈向内圈的运动，完成端面的覆胶。

说明书

适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺

技术领域

[0001] 本发明涉及胶辊生产技术领域，具体地说是涉及适用于大型胶辊覆胶的多功能自动覆胶系统及覆胶工艺。

背景技术

[0002] 大型胶辊常用于造纸、矿山、钢铁、纺织等行业中，辊子直径一般介于300～1800mm之间，长度在200～12000mm范围内，重量高达200～3500kg，覆胶厚度在20～70mm之间。参数范围如此大的胶辊，对于市场上现有的挤压缠绕覆胶系统而言，由于缺乏较好的覆胶工艺，目前较难实现。一方面覆胶过程不易操作，另一方面无法保证较高的产品质量，[0003] 现有技术中对大型胶辊进行覆胶一般采用下列方法：

[0004] 1、胶条平面与辊芯平行沿辊芯一端覆胶到另一端(平覆胶)。

[0005] 2、胶条平面与辊芯呈一定角度沿辊芯一端覆胶到另一端(斜覆胶)。

[0006] 这种覆胶方法存在以下问题：

[0007] 1、平覆胶一次性最佳覆胶厚度在2～25mm之间,如果反复多次覆胶，产生覆胶瑕疵的概率就增大，严重影响胶辊质量。

[0008] 2、斜覆胶一次性最佳覆胶厚度在15～50mm，斜覆胶一层之后无法继续再次斜覆胶。

[0009] 在钢铁行业的薄板生产线或电镀行业的稀有金属涂层生产线中，由于胶辊长期浸泡在酸碱溶液中，普通胶辊极易造成橡胶与辊芯脱胶，进而对辊芯产生腐蚀。因此需要大量的特殊胶辊，此类胶辊需要对两端面进行覆胶，防止脱胶并延长胶辊使用寿命。目前采用的胶辊覆胶系统无法完成一次性从沿辊芯轴线方向覆胶转到端面覆胶的工艺，均是采用胶辊轴线方向覆胶完毕后按照辊芯的端面尺寸剪出一个胶片贴在辊芯端面上，然后人工手持压轮在胶片上排着滚压，把胶片与辊芯间的气泡赶出去，使胶片与辊芯贴在一起。此方法一是劳动强度大，质量没保障，二是人工操作生产效率低。

发明内容

[0010] 针对背景技术中存在的问题，本发明提供一种适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺，该覆胶工艺将平覆胶与斜覆胶相结合，并自动实现平覆胶与斜覆胶之间的转换，还可自动实现由沿胶辊轴线方向覆胶转到胶辊端面覆胶，可以实现智能化、多功能、多规格综合使用，对于实现自动化生产、提高产品质量、控制原材料消耗提供有力支持，并对工业4.0现代化的在线管理建立了一个很好的终端硬件及软件的结构搭建。

[0011] 适用于大型胶辊覆胶的自动覆胶工艺，包括如下步骤：

[0012] 步骤1.根据胶辊直径设计沿胶辊轴线方向上每层覆胶的厚度值；

[0013] 步骤2.根据辊芯直径设定辊子旋转速度值和胶条挤出机的挤出速度；

[0014] 步骤3.胶条张紧机构对胶条外形尺寸进行实时调整；

[0015] 步骤4.在胶条外形尺寸稳定后，控制系统发出指令，覆胶机构自动进行第一层平覆胶；

[0016] 步骤5.第一层平覆胶结束，控制系统根据斜覆胶的厚度向压胶轮的旋转机构发出指令，压胶轮的旋转机构带动压胶轮转动一定角度，覆胶机构自动进行第一层斜覆胶；

[0017] 步骤6.斜覆胶结束，覆胶厚度测量仪自动计算剩余覆胶厚度值，控制系统向压胶轮的旋转机构发出指令，压胶轮的旋转机构带动压胶轮转动一定角度，压胶轮轴线与胶辊轴线平行，覆胶机构进行第二层平覆胶；

[0018] 步骤7.沿胶辊轴线方向上覆胶完毕后，控制系统向压胶轮的旋转机构发出指令，压胶轮的旋转机构带动压胶轮转动90度，覆胶机构对胶辊端面进行覆胶。

[0019] 优选的，所述步骤2中胶条挤出机的挤出速度标准值为胶条外形尺寸与挤出机出胶口尺寸相吻合时的速度值；

[0020] 优选的，所述步骤3中调整过程为：编码器记录下胶条外形尺寸最佳时的张紧位置并存储在控制系统中，胶条外形尺寸变小时，编码器轴正转，控制系统控制胶条挤出机增大挤出速度，胶条外形尺寸变大时，编码器反转，控制系统控制胶条挤出机减小挤出速度；

[0021] 优选的，所述步骤3中胶条外形尺寸包括胶条厚度和胶条宽度；

[0022] 优选的，所述步骤3中胶条外形尺寸通过红外测量仪测得，并通过触摸屏实时显示胶条的外形尺寸及尺寸变化情况；

[0023] 优选的，所述步骤4和步骤6中平覆胶的覆胶厚度采用如下公式确定[0024]

[0025] 优选的，所述步骤5中压胶轮转动的角度值采用如下公式确定

[0026]

[0027] 优选的，所述步骤5中在斜覆胶时采用两套压紧装置分别从径向及轴向两个方向给胶条施加压紧力；

[0028] 优选的，所述步骤7中压胶轮在气压的作用下垂直于胶辊端面，从外圈由挤出机不断的输送胶条，机械臂带动压胶轮在旋转辊芯的端面上同时做沿胶辊端面的由外圈向内圈的运动，完成端面覆胶。

[0029] 本发明所取得的有益效果是：

[0030] (1)可以从平覆胶平滑不间断地自动过渡到斜覆胶然后再过渡回平覆胶，通过综合式覆胶方式的自动切换实现了高效率、高质量的大型胶辊生产。

[0031] (2)通过改变压胶轮与胶辊轴线之间的角度实现对覆胶厚度的控制，即可以实现定量覆胶。

[0032] (3)在斜覆胶过程中从径向及轴向两个方向分别给胶条施加压紧力，确保层与层之间帖覆的密实。

[0033] (4)该工艺通过一套覆面压胶机构同时实现了端面覆胶、径向面覆胶两种作业要求，并且两种工序自动衔接，无需停机和人工参与，在提高生产效率的同时，降低原材料的消耗，减轻劳动强度，提高成品率。

附图说明

[0034] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0035] 图1为平覆胶时设备状态主视图；

[0036] 图2为斜覆胶时设备状态俯视图；

[0037] 图3为端面覆胶时设备状态俯视图；

[0038] 图中：1-伸缩机械臂，2-胶条张紧机构，3-转向机构，4-压胶轮，5-胶辊，6-第一层平覆胶，7-第一层斜覆胶，8-工作台，9-红外测量仪。

具体实施方式

[0039] 应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

[0040] 需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

[0041] 该工艺适用于以下覆胶机：

[0042] 包括机械装置和控制系统；

[0043] 所述机械装置包括可沿工件辊芯从一端到另一端移动的工作台8和位于工作台一端的工件支架；所述工作台8上安装胶条挤出机和覆胶操作机构，所述覆胶操作机构包括带伸缩机械臂1的机架，所述伸缩机械臂1由驱动装置、传动装置及导向支撑装置组成；所述伸缩机械臂1一端与工件支架配合部分设置压胶轮4及控制压胶轮旋转的转向机构3；压胶轮4通过径向气缸向胶辊提供垂直于胶辊5轴线方向的径向力，压胶轮4通过轴向气缸向胶辊提供平行于胶辊5轴线方向的轴向力，为了使气缸作用在胶层上的压力均匀一致，优选带压力传感器的伺服气缸来实现斜覆胶层与层之间的密实性。所述机架上还设置从挤出机到覆胶工件的胶条张紧机构2；胶条张紧机构2包括用以测量因胶条尺寸变化引起位置改变的编码器和测量胶条外形尺寸的红外测量仪9。

[0044] 以单边65mm厚度胶辊覆胶的过程为实施例进行详细说明：

[0045] 1、设计工艺流程：

[0046] 平覆6mm+斜覆45mm+平覆14mm

[0047] 2、选定胶条模具尺寸(3×65)mm，胶条厚3mm，宽65mm；

[0048] 3、首先根据辊芯的直径，选择一个辊子旋转的速度，然后打开胶条挤出机，把挤出机的速度调整到胶条外形尺寸稳定在胶条出胶口形的尺寸上3mm×65mm。

[0049] 因为挤出后的胶条是有温度的，所以胶条的外形很容易受到工件旋转及挤出速度波动的影响，利用胶条张紧机构上的张紧装置上的编码器记录下胶条外形尺寸最佳时的张紧位置并存储在控制系统中，当张紧力增大时，胶条外形会变小，编码器正转，自动调整挤出速度增速，当张紧减小时，胶条外形会变大，编码器反转，自动调整挤出速度减速；

[0050] 胶条张紧机构2上安装有测量胶条厚度及宽度的红外测量仪，并通过触摸屏实时显示胶条的外形尺寸及变化情况，以便及时调整。

[0051] 在胶条外形尺寸稳定后，可以用事先编辑好的第一层平覆胶的程序进行覆胶，[0052] 4、第一层平覆胶(厚度6mm)：

[0053] 根据以下公式算出第一层平覆胶6的厚度进行第一次平覆胶

[0054]

[0055] 5、第一层斜覆胶(厚度45mm):

[0056] 根据以下公式算出压胶轮旋转的角度值，进行第一次斜覆胶7

[0057]

[0058] α≈45°

[0059] 第一层平覆胶从一端至另一端时，系统会自动根据斜覆胶的厚度给压胶轮的旋转装置发出指令，使压胶轮的角度来满足斜覆胶的厚度

[0060] 斜覆胶的优点是：胶条宽度一定时，调整覆胶的夹角就可以实现不同的覆胶厚度，为确保层与层之间帖覆的密实，需要从径向及轴向两个方向分别给胶条施加力，径向力容易调整，因为气缸力的方向垂直于辊芯的轴线，他们之间的相对距离是不变的，轴向气缸力的方向与斜覆胶层与层叠加的运动方向相反，轴向气缸在向外施压的同时又被移动工作台带着向气缸施压相反的方向移动(即斜覆胶叠加层增加的方向)。为了使气缸作用在胶层上的压力均匀一致，优选带压力传感器的伺服气缸来实现斜覆胶层与层之间的密实性。

[0061] 6、最后一层平覆胶

[0062] 一般最后一层平覆胶也是满足覆胶最终厚度的补偿曾，这时候设备配置的覆胶厚度测量仪会提示最后一层实际应覆多少

[0063]

[0064] 7、提前把压胶轮4调整到与辊芯轴线成90°角的状态，当辊芯旋转时，由伺服电机驱动的机械臂垂直于辊芯轴线的径向进行往复运动，在胶条张紧机构2输送挤出的胶条至压胶轮上，由挤出胶条的不断输送，机械臂带动压胶轮在辊芯旋转的端面上同时做沿径向的往复运动来完成端面的覆胶。

[0065] 上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。