胎側“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“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，經過硫化工序硫化胎坯后會形成輪胎泡類缺陷，影響產品質量。本文主要解決的是占泡類缺陷第一的胎側泡，通過智能、自動的方式代替人工扎胎的方式提高產品的穩定性。

壓出生產聯動線；卷取工位；三鼓成型機；排氣線；冷穿刺；胎側泡；扎胎

1 項目說明

1.1 現狀分析

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

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

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”的引領下，我工段對影響質量的瓶頸進行了梳理，胎側泡類缺陷嚴重制約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，為了解決輪胎胎側泡缺陷，都采用成型機胎側刺孔方式，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穿刺裝置，這樣，必然造成很大的浪費，增加設備購置費用，增加設備維修浪費。

本裝置為實用型輪胎刺孔設備，特別是在生產輪胎胎側部件復合聯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問題是現有的刺孔方式中人工刺孔勞動強度大、質量不穩定，機器刺孔位置準確度低、刺孔設備結構復雜，為解決上述問題，提供一種壓出在線嚙合式胎側刺孔裝置。

1.3 結構介紹

壓出在線嚙合式胎側刺孔裝置，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構，穿刺下輥上安裝有刺針；所述的穿刺上輥為一體結構。

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。

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，另一端通過聯軸器與伺服電機相連；絲杠上還安裝有拉桿限位機構，通過與主機相連自動根據產品調節設備。

所述的拉桿限位機構上安裝有刻度指針。

相對于現有技術，本設備減低工作人員勞動強度，提高產品質量，根據不同規格厚度的胎側，調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上壓出均勻的溝槽，結合刺孔裝置在胎側上的刺孔，利用胎側上的橫向溝槽及通孔，在成型反包時，更容易把窩氣排出，避免產生胎側泡。

圖3 冷穿刺加工圖紙

2 現場設備改造

2.1 現場方案確認實施

在壓出生產線安裝刺泡裝置，不在成型機上安裝，可以減少設備購置費用，降低設備維修浪費，提高效率，避免因設備不同造成的質量波動；在成型機上安裝需每臺設備安裝2臺（左右胎側）（我工段現有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，穿刺上輥帶溝槽設計，可以自動調節刺孔深度，避免了不同型號胎側無法穿透現象；通過對壓出PLC編程，實現根據胎側規格自動調節刺泡位置。排氣線是通過上壓輥齒形對準胎側貼合表面進行壓型，均勻壓出排氣溝槽，在成型機進行胎側反包時，避免胎側窩氣而形成胎側泡。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 當前國內外同類技術、效益、市場競爭力的綜合比較

目前國內還沒有成熟的壓出生產線智能刺泡裝置。本裝置的最大優勢在于避免了每天成型機進行安裝刺泡造成的設備費用及維護費用，同時通過智能防錯的設計，避免了設備操作過程中人為干預造成的質量波動；本技術屬于設備自動化技術延伸領域，適用于類似橡膠行業實現半成品部件自動穿孔的雙復合生產線、成型機的企業，降低員工作業風險，降低員工勞動強度，同時提高半成品質量。排氣線裝置在公司內部各壓出生產線上都沒有使用，國內同行業也沒聽說此技術，我部門開發的在線排氣線裝置應該屬于首創，經使用后效果明顯，現在、本公司其他工段壓出生產線已推廣使用。

3 設備改進后現場實施評價

成本評價及質量提升

參考其他輪胎制造廠家解決胎側泡的冷穿刺方式如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，增加了設備購置和后期維護費用，在雙復合生產線設計制作冷穿刺裝置有效的降低設備的購置維護費用，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線安裝刺泡裝置，不在成型機安裝，少安裝22臺設備及每年22臺設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，原來每年產生胎側泡數量為： 12×50=600條，改造后每年產生：12×13=156條，可以減少 600-156=444條，節約費用：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900次/天， 同時符合人機工程原理，極大限度的避免了職業病的發生率，提高了員工滿意度，設備投入：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年同比胎側泡數據

總計節約費用：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備管理工作。

通訊郵箱：wanghuiwen808206@163.com

2016-03-07