胎側(cè)“排氣線、冷穿刺”在線智能控制裝置

王會文，王青麗(風神輪胎股份有限公司，河南 焦作 454003)

胎側(cè)“排氣線、冷穿刺”在線智能控制裝置

王會文，王青麗
(風神輪胎股份有限公司，河南 焦作 454003)

成型機是輪胎制作過程中最重要的工序，主要是把前工序生產(chǎn)的各個部件組合在一起，形成輪胎胎坯。在各部件組合過程中，部件之間會夾帶空氣，經(jīng)過硫化工序硫化胎坯后會形成輪胎泡類缺陷，影響產(chǎn)品質(zhì)量。本文主要解決的是占泡類缺陷第一的胎側(cè)泡，通過智能、自動的方式代替人工扎胎的方式提高產(chǎn)品的穩(wěn)定性。

壓出生產(chǎn)聯(lián)動線；卷取工位；三鼓成型機；排氣線；冷穿刺；胎側(cè)泡；扎胎

1 項目說明

1.1 現(xiàn)狀分析

成型機是輪胎制作過程中最重要的工序，輪胎的生產(chǎn)是由各個部件經(jīng)過成型機組合到一塊，形成胎坯，在經(jīng)硫化工序進行加熱后產(chǎn)生的。在各部件組合過程中，部件之間會夾帶空氣，經(jīng)過硫化工序后會產(chǎn)生泡類缺陷。為了解決輪胎胎側(cè)泡缺陷，都是由人工在胎坯上刺孔，員工勞動強度大，質(zhì)量不穩(wěn)定，如圖1~2。

為了解決現(xiàn)有的刺孔方式中人工刺孔勞動強度大、質(zhì)量不穩(wěn)定，因此我們團隊去探索解決胎側(cè)氣泡的方法，準備制作了一種壓出在線嚙合式胎側(cè)刺孔裝置。

圖1 胎坯上的氣泡

圖2 人工在胎坯上刺孔

1.2 項目簡介

在公司 “變革、升級、從自身做起”的引領(lǐng)下，我工段對影響質(zhì)量的瓶頸進行了梳理，胎側(cè)泡類缺陷嚴重制約X光合格率的提升，利用精益的方法，對問題進行5WHY分析，后制定了胎側(cè)刺泡防錯手段及排氣線防錯手段。

對標其他公司，為了解決輪胎胎側(cè)泡缺陷，都采用成型機胎側(cè)刺孔方式，解決此類工藝問題，在實際過程中，大多在成型機上增加胎側(cè)穿刺裝置，這樣，必然造成很大的浪費，增加設(shè)備購置費用，增加設(shè)備維修浪費。

本裝置為實用型輪胎刺孔設(shè)備，特別是在生產(chǎn)輪胎胎側(cè)部件復合聯(lián)動線上進行穿刺的一種壓出在線嚙合式智能刺孔裝置。

本裝置要解決的技術(shù)問題是現(xiàn)有的刺孔方式中人工刺孔勞動強度大、質(zhì)量不穩(wěn)定，機器刺孔位置準確度低、刺孔設(shè)備結(jié)構(gòu)復雜，為解決上述問題，提供一種壓出在線嚙合式胎側(cè)刺孔裝置。

1.3 結(jié)構(gòu)介紹

壓出在線嚙合式胎側(cè)刺孔裝置，包括機架、電機，電機的輸出軸連接皮帶輥，皮帶輥通過鏈條帶動穿刺下輥，升降裝置和穿刺上輥安裝在機架上，所述的穿刺下輥為一體結(jié)構(gòu)，穿刺下輥上安裝有刺針；所述的穿刺上輥為一體結(jié)構(gòu)。

所述的穿刺上輥表面有凹槽，凹槽的位置與穿刺下輥上刺針的位置相對應(yīng)。

機架上還安裝有PLC控制器和顯示屏，所述的升降裝置包括絲杠，絲杠一端通過絲母連接穿刺上輥，機架上安裝有傳感器，另一端通過聯(lián)軸器與伺服電機相連；絲杠上還安裝有拉桿限位機構(gòu)，通過與主機相連自動根據(jù)產(chǎn)品調(diào)節(jié)設(shè)備。

所述的拉桿限位機構(gòu)上安裝有刻度指針。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本設(shè)備減低工作人員勞動強度，提高產(chǎn)品質(zhì)量，根據(jù)不同規(guī)格厚度的胎側(cè)，調(diào)整穿刺上下輥的間距，滿足不同需求。

排氣線的目的是利用上壓輥的齒形在胎側(cè)上壓出均勻的溝槽，結(jié)合刺孔裝置在胎側(cè)上的刺孔，利用胎側(cè)上的橫向溝槽及通孔，在成型反包時，更容易把窩氣排出，避免產(chǎn)生胎側(cè)泡。

圖3 冷穿刺加工圖紙

2 現(xiàn)場設(shè)備改造

2.1 現(xiàn)場方案確認實施

在壓出生產(chǎn)線安裝刺泡裝置，不在成型機上安裝，可以減少設(shè)備購置費用，降低設(shè)備維修浪費，提高效率，避免因設(shè)備不同造成的質(zhì)量波動；在成型機上安裝需每臺設(shè)備安裝2臺（左右胎側(cè)）（我工段現(xiàn)有12臺三鼓），在壓出安裝只需在一條壓出安裝2臺即可；此裝置穿刺下輥安裝刺針，穿刺上輥帶溝槽設(shè)計，可以自動調(diào)節(jié)刺孔深度，避免了不同型號胎側(cè)無法穿透現(xiàn)象；通過對壓出PLC編程，實現(xiàn)根據(jù)胎側(cè)規(guī)格自動調(diào)節(jié)刺泡位置。排氣線是通過上壓輥齒形對準胎側(cè)貼合表面進行壓型，均勻壓出排氣溝槽，在成型機進行胎側(cè)反包時，避免胎側(cè)窩氣而形成胎側(cè)泡。參見圖4~5。

圖4 壓出加裝在線冷穿刺使用效果

圖5 壓出加裝在線排氣線裝置使用效果

2.2 當前國內(nèi)外同類技術(shù)、效益、市場競爭力的綜合比較

目前國內(nèi)還沒有成熟的壓出生產(chǎn)線智能刺泡裝置。本裝置的最大優(yōu)勢在于避免了每天成型機進行安裝刺泡造成的設(shè)備費用及維護費用，同時通過智能防錯的設(shè)計，避免了設(shè)備操作過程中人為干預(yù)造成的質(zhì)量波動；本技術(shù)屬于設(shè)備自動化技術(shù)延伸領(lǐng)域，適用于類似橡膠行業(yè)實現(xiàn)半成品部件自動穿孔的雙復合生產(chǎn)線、成型機的企業(yè)，降低員工作業(yè)風險，降低員工勞動強度，同時提高半成品質(zhì)量。排氣線裝置在公司內(nèi)部各壓出生產(chǎn)線上都沒有使用，國內(nèi)同行業(yè)也沒聽說此技術(shù)，我部門開發(fā)的在線排氣線裝置應(yīng)該屬于首創(chuàng)，經(jīng)使用后效果明顯，現(xiàn)在、本公司其他工段壓出生產(chǎn)線已推廣使用。

3 設(shè)備改進后現(xiàn)場實施評價

成本評價及質(zhì)量提升

參考其他輪胎制造廠家解決胎側(cè)泡的冷穿刺方式如X公司安裝的冷穿刺為成型機加裝冷穿刺，每臺成型機加裝一臺冷穿刺裝置約為10萬元，增加了設(shè)備購置和后期維護費用，在雙復合生產(chǎn)線設(shè)計制作冷穿刺裝置有效的降低設(shè)備的購置維護費用，且效果明顯，完全可以在公司其他制造部推廣使用。參見圖6。

以11臺三鼓成型機計算壓出生產(chǎn)線安裝刺泡裝置，不在成型機安裝，少安裝22臺設(shè)備及每年22臺設(shè)備的維護費用及人力成本22×50 000+22×2 000= 1 144 000元=114.4萬元。

以11臺三鼓成型機計算，原來每年產(chǎn)生胎側(cè)泡數(shù)量為： 12×50=600條，改造后每年產(chǎn)生：12×13=156條，可以減少 600-156=444條，節(jié)約費用：444×350=15.54萬元；減少成型員工手工刺泡1 500次/天和彎腰次數(shù)900次/天， 同時符合人機工程原理，極大限度的避免了職業(yè)病的發(fā)生率，提高了員工滿意度，設(shè)備投入：兩臺冷穿刺（2.7萬/每臺），一臺排氣線0.47萬/每臺，共計5.87萬元。

圖6 使用排氣線、冷穿刺裝置后與2014年同比胎側(cè)泡數(shù)據(jù)

總計節(jié)約費用：114.4+15.54-5.87=124.07萬元 。

Side wall "vent line piercing cold" online intelligent control device

Side wall "vent line piercing cold" online intelligent control device

Wang Huiwen, Wang Qingli
(Aeolus Tyre Co., LTD., Jiaozuo 454003, Henan, China)

Building is one of the most important working procedure during the manufacture of the tyre、It is mainly put the past process parts together, and form a tire carcass. In the process of different parts combination , components maybe entrained air, curing tire carcass will form tire bubble defect after curing process , and affect the quality of the product. In this paper, we solve side wall bubble first, by means of intelligence, automatic instead of manual way to improve the stability of the product.

extrusion production line; coiling station; three drum forming machine; vent line; cold piercing; side wall bubble; puncture

TQ330.4

：1009-797X(2016)15-0039-03

BDOI:10.13520/j.cnki.rpte.2016.15.008

(R-01)

王會文（1980-），男，主要從事橡膠機械設(shè)備管理工作。

通訊郵箱：wanghuiwen808206@163.com

2016-03-07