一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置及刺穿方法与流程

1.本发明涉及轮胎生产制造技术领域，具体为一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置及刺穿方法。


背景技术：

2.在轮胎成型过程中，各种半部件主要通过人工或者机械贴合的方式进行。不同半部件之间由于胶料粘性差异，辊筒在子口部位辊压压力不均匀以及扇形块起落夹持不稳等因素可能导致子口部位出现气泡，据了解，子口部位的气泡约占轮胎气泡缺陷的90％以上，并且这些气泡在硫化过程中并不能完全消除，导致轮胎废次品率的显著提升。
3.例如公开号为cn217258572u的专利文件公开了一种轮胎子口部位气泡刺扎的装置，其包括定位机构、转动机构和执行机构，将手工子口气泡刺扎动作转化为机械自动化操作，可以极大地提升工作效率；限位块及刺扎针的位置可沿水平导轨调整，对胎胚的外子口、内子口位置均可方便地进行刺扎操作；且在限位块中设计了凹槽，凹槽的曲率随着远离胎胚轴向方向不断增大，获得了对胎胚更大范围的刺扎角度，消除了刺扎死角。
4.但是，上述专利文件在实际应用过程中还存在以下不足：刺穿过程中，可能出现胎胚偏移的情况，稳定性差，影响刺穿效率，对比文件未设置对不同直径以及不同厚度的胎胚的定位机构，导致刺穿过程中无法保证胎胚的稳定性，刺穿前位置无法固定则会导致胎胚的定位性差，继而导致刺扎针扎偏位置，且由于胎胚子口位置处的气泡是不固定的，胎胚在内子口、外子口位置均可能存在气泡，内子口位置较深，现有的刺扎设备无法对内子口处的气泡进行刺扎，会严重影响刺穿质量。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置及刺穿方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置，包括支撑组件，支撑组件上安装有驱动组件，驱动组件输出端固定安装有四组背向设置的夹持机构，支撑组件顶部固定安装有位移机构，且所述位移机构顶端固定安装有和夹持机构对应的刺扎机构，所述驱动组件、夹持机构、位移机构、刺扎机构均和控制器电性连接；驱动组件包括第三电机，所述第三电机输出端通过销轴与固定盘固定相连，所述固定盘四周中部均固定连接有l型块，所述l型块通过凹槽嵌入于齿条并与其滑动相连，所述齿条靠近固定盘轴心的一端固定连接有连接杆，所述固定盘前端面四周均通过销轴转动连接有第一齿轮，所述第一齿轮与齿条相互啮合，所述固定盘前端面通过凹槽转动连接有齿圈，所述齿圈与第一齿轮相互啮合；所述夹持机构包括固定在连接杆上的承托座，所述承托座前后两端中部均通过凹槽滑动连接有夹紧块，所述夹紧块远离承托座的一端通过销轴转动连接有第二连杆，所述
第二连杆远离夹紧块的一端通过销轴转动连接有第三连杆，所述第三连杆中部通过销轴转动连接于承托座，一组所述夹紧块螺纹连接有螺纹杆，所述螺纹杆前端固定连接有小型伺服电机。
7.优选的，支撑组件包括底板，所述底板上端面后侧中部固定连接有支撑板，所述支撑板上端通过销轴和固定盘转动连接，所述第三电机固定在支撑板上，所述l型块端部一体成型设置有燕尾块，所述齿条上开设有和燕尾块滑动装配的燕尾槽。
8.优选的，所述齿圈的外侧壁上开设有和第二齿轮啮合装配的齿环，且齿环的长度为齿圈周长的1/4，四组所述齿条的延长线交点和齿圈的轴心线上，且四组所述齿条之间的夹具均为90度。
9.优选的，所述驱动组件还包括固定在固定盘上端右侧的固定块，所述固定块上端通过销轴转动连接有第二齿轮和蜗轮，所述第二齿轮啮合装配在齿圈的外表面，所述固定盘后端面上端转动连接有蜗杆，所述蜗杆与蜗轮相互啮合，所述蜗杆的端部固定连接有驱动电机。
10.优选的，所述位移机构包括第四电机，所述第四电机主体部分固定连接于底板，所述第四电机输出端通过销轴固定连接有第六连杆，所述第六连杆后端通过销轴转动连接于底板，所述第六连杆前端通过销轴转动连接有第一连杆，所述第一连杆前端通过销轴转动连接有l型杆，所述底板的顶部固定有第二凹槽板，所述l型杆下端滑动装配在第二凹槽板上。
11.优选的，所述刺扎机构和齿圈的轴心线处于一个铅垂平面上，所述刺扎机构包括固定在l型杆上的升降组件，所述升降组件和齿圈的轴心线共线，且升降组件的输出端固定装配有刺泡组件。
12.优选的，所述升降组件包括固定连接于l型杆上的转动电机，所述转动电机的输出端固定有矩形块，所述矩形块左右两端均通过销轴转动连接有第四连杆，所述第四连杆上端通过销轴转动连接有第五连杆，所述第五连杆上端通过销轴转动连接有升降块，所述矩形块前端面左侧固定连接有第一电机，所述第一电机输出端通过销轴与第四连杆固定相连，所述升降块的底部固定有和l型杆滑动装配的导向杆。
13.优选的，所述刺泡组件包括固定安装在升降块上端面的第一凹槽板，所述第一凹槽板左右两端均通过凹槽滑动连接有t型块，左右两侧所述t型块相互远离的端面上均固定连接有刺扎针，所述t型块相互靠近的端面下侧固定连接有弹簧，所述弹簧远离t型块的一端与第一凹槽板固定相连，所述第一凹槽板上端面中部固定连接有第二电机，所述第二电机输出端通过销轴固定连接有凸轮。
14.优选的，所述承托座的外表面为弧形，且所述夹紧块为矩形夹持板，两组所述夹紧块对称滑动装配在承托座的外侧，且所述承托座上开设有供夹紧块滑动的滑槽。
15.一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置的刺穿方法，包括具体以下步骤：s1、将胎胚套设于夹持机构上，然后控制器启动驱动组件带动夹持机构移动，继而可以通过四组夹持机构实现对胎胚的定心限位，确保胎胚在安装时的定心稳定性，同时测量出胎胚的半径尺寸；s2、然后控制器启动夹持机构开始工作，利用夹持机构本身实现对定心后的胎胚的前后宽度进行夹持，并完成对胚胎断面的宽度进行测量；
s3、然后控制器控制位移机构移动，带动刺扎机构移动到和夹持机构对应的位置，然后控制器根据胎胚的半径尺寸控制升降组件动作，带动刺泡组件移动到子口位置处，定位准确度高；s4、然后控制器控制刺泡组件动作，并且根据夹持机构测量的端面宽度确定子口的宽度，从而控制刺泡组件根据宽度尺寸而匹配相对应的外伸长度，从而带动刺扎针实现对子口位置处的气泡的刺穿；s5、控制器启动驱动组件，可以通过固定盘带动夹持机构和胎胚同步转动，调节刺穿的位置，保证刺泡组件对气泡的刺穿质量，待刺穿工作结束后，控制器先后控制刺泡组件、升降组件、位移机构、夹持机构和驱动组件复位，然后将胎胚取下即可。
16.与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明中能够利用四组夹持机构的背离运动实现对胎胚内侧的限位胀紧，将利用这样可以通过四组夹持机构实现对胎胚的定心限位，确保胎胚在安装时的定心稳定性，且夹紧块为矩形夹持板，两组夹紧块对称滑动装配在承托座的外侧，且承托座上开设有供夹紧块滑动的滑槽，从而可对不同直径以及不同宽度的胎胚起到一个夹持定位效果，而且操作便捷，稳定性高，进而保证了胎胚在气泡刺穿工作过程中的稳定性，刺穿效率较高。
17.2.本发明中利用夹持机构向外移动的距离测量出胎胚的半径尺寸，这样不仅通过夹持机构实现对胎胚的定心限位安装，同时还可以实现对胎胚的内径尺寸进行测量，这样对向两组夹持机构外侧之间的距离就是胎胚的内径，这样控制器就可以自动控制升降组件的上升位移量来确保刺泡组件正好和子口位置对应，然后控制器控制刺泡组件开始动作，由于夹持机构上的两组夹紧块之间的距离可以测量出胎胚的断面宽度，这样控制器能够根据胎胚的断面宽度实时调整刺扎机构的移动量，方便控制器控制刺扎机构的移动量来适配胎胚的子口宽度。
18.3.本发明中能够格局胎胚的直径和宽度做出适应性调整，同时能够在对子口内侧面刺穿操作的过程中按顺序对刺泡组件的外伸量进行可控性调整，且随着升降组件的外伸，刺泡组件的外移量增加，能够对刺泡组件的外移量增实时进行调整以适配子口内侧面的弧度引起的刺穿位置的变化，同时能够根据刺扎机构的刺扎操作实现对胎胚的质量检测，提高胎胚的质量把控率。
附图说明
19.图1为本发明立体结构示意图；图2为本发明图1中a区域放大结构示意图；图3为本发明图1中b区域放大结构示意图；图4为本发明后视局部立体结构示意图；图5为本发明图4中c区域放大结构示意图；图6为本发明图4中d区域放大结构示意图；图7为本发明刺扎机构结构示意图；图8为本发明蜗轮和蜗杆装配结构示意图。
20.附图中，各标号所代表的部件列表如下：图中：1、底板；2、支撑板；3、固定盘；4、齿圈；5、第一齿轮；6、齿条；7、承托座；8、第
一连杆；9、夹紧块；10、第二连杆；11、第三连杆；12、螺纹杆；13、连接杆；14、l型块；15、第二齿轮；16、蜗轮；17、固定块；18、l型杆；19、矩形块；20、第一电机；21、第四连杆；22、第五连杆；23、升降块；24、第一凹槽板；25、凸轮；26、弹簧；27、t型块；28、刺扎针；29、蜗杆；30、第二电机；31、第二凹槽板；32、第三电机；33、第四电机；34、第六连杆；35、位移机构；36、夹持机构；37、刺扎机构；38、导向杆；39、转动电机。
具体实施方式
21.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
22.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的若干实施例，但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
23.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
24.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
第一实施例
25.请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置，包括支撑组件，支撑组件上安装有驱动组件，驱动组件输出端固定安装有四组背向设置的夹持机构36，支撑组件顶部固定安装有位移机构35，且位移机构35顶端固定安装有和夹持机构36对应的刺扎机构37，驱动组件、夹持机构36、位移机构35、刺扎机构37均和控制器电性连接，使用时，通过支撑组件实现整体结构的安装固定，提高装置的稳定性，而驱动组件能够带动夹持机构36移动，方便夹持机构36对胎胚进行夹持定位，而夹持机构36本身可以实现对胚胎的夹持，这样能够通过夹持机构36本身实现对胎胚半径尺寸和宽度尺寸进行测量，从而为刺扎机构37的动作而提供参照基础，方便刺扎机构37能够和胎胚的子口位置对应，提高对应的准确度的同时能够对子口处的气泡进行刺穿清理。
26.请参阅图1-4，驱动组件包括第三电机32，第三电机32输出端通过销轴与固定盘3固定相连，固定盘3四周中部均固定连接有l型块14，l型块14通过凹槽嵌入于齿条6并与其滑动相连，齿条6靠近固定盘3轴心的一端固定连接有连接杆13，固定盘3前端面四周均通过销轴转动连接有第一齿轮5，第一齿轮5与齿条6相互啮合，固定盘3前端面通过凹槽转动连接有齿圈4，齿圈4与第一齿轮5相互啮合，驱动组件还包括固定在固定盘3上端右侧的固定
块17，固定块17上端通过销轴转动连接有第二齿轮15和蜗轮16，第二齿轮15啮合装配在齿圈4的外表面，固定盘3后端面上端转动连接有蜗杆29，蜗杆29与蜗轮16相互啮合，蜗杆29的端部固定连接有驱动电机。
27.使用时，控制器启动驱动组件，即驱动电机工作，能够带动蜗杆29转动，蜗杆29带动蜗轮16转动，即可使第二齿轮15带动齿圈4转动，齿圈4转动的同时，又带动第一齿轮5转动，第一齿轮5带动齿条6在l型块14上滑动，使连接杆13和承托座7同时沿径向相互靠近，从而能够带动夹持机构36相向移动，这样四组夹持机构36所围成的直径尺寸减小，当四组夹持机构36移动到最近位置时，此时处于复位状态，然后将胎胚套设于夹持机构36上，再控制驱动电机反转，能够利用四组夹持机构36的背离运动实现对胎胚内侧的限位胀紧，将利用这样可以通过四组夹持机构36实现对胎胚的定心限位，确保胎胚在安装时的定心稳定性。
28.请参阅图1-4，夹持机构36包括固定在连接杆13上的承托座7，承托座7前后两端中部均通过凹槽滑动连接有夹紧块9，夹紧块9远离承托座7的一端通过销轴转动连接有第二连杆10，第二连杆10远离夹紧块9的一端通过销轴转动连接有第三连杆11，第三连杆11中部通过销轴转动连接于承托座7，一组夹紧块9螺纹连接有螺纹杆12，螺纹杆12前端固定连接有小型伺服电机。
29.使用时，此处设置的两组夹紧块9的目的是当控制器控制夹持机构36完成对胎胚的限位安装后，控制小型伺服电机工作，能够带动螺纹杆12转动，从而通过螺纹杆12带动第二连杆10转动，在第三连杆11和第二连杆10的配合下，使后侧的夹紧块9向前移动，通过相向移动的两组夹紧块9即可对胎胚的子口位置的前后端面进行夹紧，即可完成对胎胚的侧面定位工作，且承托座7的外表面为弧形，能够匹配不同直径的胎胚，促使承托座7和胎胚内侧表面贴合，通过夹持机构36实现对胎胚的张紧定心操作，且夹紧块9为矩形夹持板，两组夹紧块9对称滑动装配在承托座7的外侧，且承托座7上开设有供夹紧块9滑动的滑槽，由于最开始时，胎胚是套设在承托座7上且设置在两组夹紧块9之间的，因此当两组夹紧块9相向移动时，通过夹紧块9实现对胎胚侧面的固定夹持操作，并且还可以通过两组夹紧块9之间的距离对胎胚子口位置处的宽度进行测量，方便于实时调整刺扎机构37的外伸长度来匹配子口位置的宽度，从而可对不同直径以及不同宽度的胎胚起到一个夹持定位效果，而且操作便捷，稳定性高，进而保证了胎胚在气泡刺穿工作过程中的稳定性，刺穿效率较高。
30.请参阅图1，支撑组件包括底板1，底板1上端面后侧中部固定连接有支撑板2，支撑板2上端通过销轴和固定盘3转动连接，第三电机32固定在支撑板2上，l型块14端部一体成型设置有燕尾块，齿条6上开设有和燕尾块滑动装配的燕尾槽，通过支撑板2实现对固定盘3的支撑，且l型块14是固定在固定盘3上的，这样通过l型块14提供给连接杆13和夹持机构36的支撑，同时确保连接杆13能够在l型块14上滑动来适配夹持机构36的移动。
31.请参阅图1，位移机构35包括第四电机33，第四电机33主体部分固定连接于底板1，第四电机33输出端通过销轴固定连接有第六连杆34，第六连杆34后端通过销轴转动连接于底板1，第六连杆34前端通过销轴转动连接有第一连杆8，第一连杆8前端通过销轴转动连接有l型杆18，底板1的顶部固定有第二凹槽板31，l型杆18下端滑动装配在第二凹槽板31上，使用时，通过启动第四电机33带动第六连杆34和第一连杆8转动，使两者之间的夹角发生改变，即可使l型杆18向后滑动，即可带动刺扎机构37进行位置移动，方便刺扎机构37的复位和工作状态的调整。
32.请参阅图2，齿圈4的外侧壁上开设有和第二齿轮15啮合装配的齿环，且齿环的长度为齿圈4周长的1/4，这样在第二齿轮15带动齿圈4转动时不会和l型块14发生运动干涉，四组齿条6的延长线交点和齿圈4的轴心线上，保证夹持机构36对调配夹持时的居中性，且四组齿条6之间的夹具均为90度，这样能够在四组夹持机构36进行夹持胎胚的过程中保证对胎胚的夹持稳定性。
33.请参阅图1和图4，刺扎机构37和齿圈4的轴心线处于一个铅垂平面上，这样能够保证刺扎机构37和齿圈4处于起始状态，便于对刺扎机构37的位移量进行精确控制，从而方便刺扎机构37和胎胚子口位置能够准确对应，刺扎机构37包括固定在l型杆18上的升降组件，升降组件和齿圈4的轴心线共线，且升降组件的输出端固定装配有刺泡组件，升降组件可以带动刺泡组件移动来匹配不同直径的胎胚。
34.请参阅图5和图7，升降组件包括固定连接于l型杆18上的转动电机39，转动电机39的输出端固定有矩形块19，矩形块19左右两端均通过销轴转动连接有第四连杆21，第四连杆21上端通过销轴转动连接有第五连杆22，第五连杆22上端通过销轴转动连接有升降块23，矩形块19前端面左侧固定连接有第一电机20，第一电机20输出端通过销轴与第四连杆21固定相连，升降块23的底部固定有和l型杆18滑动装配的导向杆38。
35.此处共线的具体结构是转动电机39的输出轴心线和齿圈4的轴心线重合，这样设置的目的是当利用夹持机构36向外移动并对胎胚进行张紧后，两组夹持机构36外侧之间的距离就是胎胚的内径，这样就可以计算出胎胚子口位置处，这样控制器就可以根据胎胚的半径自动控制升降组件的上升位移量来确保刺泡组件正好和子口位置对应，设置升降组件和齿圈4共线的目的就是利用半径来控制升降组件的外伸量，可以确保胎胚转动到任何位置时，升降组件的外伸量都是一样的，能够促使刺泡组件和子口位置对应，提高对应准确度，如果升降组件和齿圈4不是共轴心线时，此时胎胚每转动一个位置，升降组件的外伸量都不一样，这样对于装置本身来讲，操作难度大，同时刺扎准确度低。
36.使用时，控制器启动第一电机20启动，带动第四连杆21和第五连杆22转动，使两者之间的夹角发生改变，由于升降块23底部导向杆38能够保证升降块23和l型杆18之间的防偏移性，因此能够在第四连杆21和第五连杆22之间角度发生变化时带动升降块23进行升降，从而可以使得刺泡组件上升至合适高度，使刺泡组件对准胎胚子口位置上的气泡，同时控制器控制转动电机39工作能够带动刺扎机构37转动，实现角度的偏转，便于对胎胚其他位置处的气泡进行刺穿。
37.请参阅图5和图7，刺泡组件包括固定安装在升降块23上端面的第一凹槽板24，第一凹槽板24左右两端均通过凹槽滑动连接有t型块27，左右两侧t型块27相互远离的端面上均固定连接有刺扎针28，t型块27相互靠近的端面下侧固定连接有弹簧26，弹簧26远离t型块27的一端与第一凹槽板24固定相连，第一凹槽板24上端面中部固定连接有第二电机30，第二电机30输出端通过销轴固定连接有凸轮25。
38.使用时，使刺扎机构37处于胎胚内侧，然后根据胎胚的宽度启动第二电机30带动凸轮25转动，凸轮25不断挤压前后两侧的t型块27，使其在第一凹槽板24上滑动，并在弹簧26的作用下复原，即可使刺扎针28对气泡进行刺穿，同时，可启动第三电机32带动固定盘3转动，即可使胎胚转动，调节刺穿的位置，从而可对刺扎位置起到一个灵活调节效果，进而扩大了刺扎角度，消除了刺扎死角，提高了刺扎整体的效率。
第二实施例
39.在第一实施例使用的过程中发现，由于胎胚的直径不同，导致胎胚的子口位置也不同，再加上胎胚的宽度尺寸也不一样，导致刺扎机构37在实际使用时无法根据胎胚的具体直径和宽度尺寸进行实时调整来保证刺扎机构37和子口位置的对应准确度，这就容易导致刺扎机构37发生偏移的情况而无法实现对气泡的全部刺破，基于此，我们提出了以下改进方案：利用夹持机构36向外移动的距离测量出胎胚的半径尺寸，这样不仅通过夹持机构36实现对胎胚的定心限位安装，同时还可以实现对胎胚的内径尺寸进行测量，这样对向两组夹持机构36外侧之间的距离就是胎胚的内径，这样控制器就可以自动控制升降组件的上升位移量来确保刺泡组件正好和子口位置对应，然后控制器控制刺泡组件开始动作，由于夹持机构36上的两组夹紧块9之间的距离可以测量出胎胚的断面宽度，这样控制器能够根据胎胚的断面宽度实时调整刺扎机构37的移动量，方便控制器控制刺扎机构37的移动量来适配胎胚的子口宽度，当胎胚的宽度较大时，控制器控制刺泡组件中的第二电机30转动至相对应的角度，这样能够带动凸轮25对t型块27上的刺扎针28进行挤压，使其移动相对应的距离来适配刺扎针28到子口位置处的长度，能够起到根据胎胚宽度来对刺扎针28的可移动距离进行实时调整，大幅度提高了胎胚气泡刺扎时的适配性。
40.值得说明的是，在通过夹持机构36测量出胎胚的直径和宽度后，控制器控制升降组件和刺泡组件分别移动相对应的距离来适配胎胚的直径和宽度，确保刺泡组件中的刺扎针28和子口位置处对应，然而由于胎胚内子口位置处是一个向内的弧形面，这就使得刺泡组件无法适配因弧形面引起的刺穿距离变化，因此，当升降组件升至子口位置处，刺泡组件动作开始对子口外侧的气泡进行刺穿，由于夹持机构36的存在会影响刺扎机构37的圆周性刺穿操作，因此控制刺扎机构37的刺扎工作角度为两组夹持机构36之间的角度，防止产生运动干涉，因此控制器控制转动电机39工作时，能够带动刺扎机构37转动，这样能够通过刺泡组件实现对子口处气泡的刺穿，且控制器控制第二电机30的转动角度，能够控制刺扎针28外伸时的长度，针对子口内部的气泡刺穿操作为：控制器控制转动电机39工作，继而带动刺扎机构37在相邻两组夹持机构36之间进行刺穿操作，且两组夹持机构36之间的角度记作刺扎机构37的工作区间，当转动电机39转动到极限角度时，控制器控制升降组件外伸一段长度（根据气泡的间距设置），此时能够带动刺泡组件向胎胚内侧移动，且控制器控制第二电机30增大转动角度，这样能够促使t型块27上的刺扎针28外移长度增加，继而适配因子口内侧是弧形面引起的距离变化，这样升降组件每带动刺泡组件外伸一段长度后，控制器就控制第二电机30增大相对应的转动角度，这样能够直接增加刺扎针28的外移长度，能够很好地根据子口内侧的弧形面而做出刺穿调整，直至完成对子口内侧面的气泡的刺穿操作，这样可以对子口外侧、内侧均实现刺穿操作。
41.值得说明的是，控制器控制第二电机30增大转动角度的过程中，当刺扎针28在第二电机30的带动下完成刺穿过程中，刺扎针28刺扎到气泡上后，第二电机30的输出功率会增大，且刺扎针28不会再移动，因此第二电机30的输出功率增大能够作为一个刺扎针28完成刺穿操作的控制信号，然后将刺穿信号反馈给控制器，控制器能够将该次第二电机30的转动角度作为基准，基于升降组件外伸量固定的情况下，在转动电机39带动刺扎机构37转
动的过程中，能够促使刺泡组件上的刺扎针28以该外伸量作为基准，实现对子口内侧的气泡的刺穿操作，即控制器升降组件外伸至一段长度，然后控制器控制第二电机30增大转动角度，当第二电机30的输出功率增大到阈值时，此时控制器促使转动电机39带动刺扎机构37实现预定角度的转动，便于通过刺泡组件实现刺穿操作，依次操作，直至完成对胎胚内侧气泡的刺穿操作。
42.值得注意的是，在控制器带动升降组件上移的过程中，第二电机30的转动角度也同步增大，且升降组件带动刺泡组件的上移距离和第二电机30的转动角度增加量是对应，以此确保刺泡组件在完成气泡刺穿后刺扎针28和胎胚内侧壁接触，此时由于胎胚内侧壁的防耐刺穿性而对刺扎针28产生阻力，阻力的增加能够达到第二电机30的输出功率的阈值，以确保刺泡组件能够对子口内侧的气泡进行刺穿，然而当第二电机30以特定的转动角度带动刺扎针28动作时，第二电机30仍未达到第二电机30的输出功率的阈值，此时表明胎胚内侧壁到刺泡组件之间的距离大于第二电机30该角度下所能够带动刺扎针28的外伸刺扎量，由于第二电机30该角度下所能够带动刺扎针28的外伸刺扎量是正常且合格胎胚应该有的距离，此时如果刺扎针28的实际外伸量达不到该有的刺穿距离，此时表明该组胎胚属于是残次品，这样刺扎机构37能够对胎胚子口外侧的气泡进行刺穿，还可以根据子口内侧的弧度进行适应性调整以完成气泡刺穿操作，同时在进行气泡刺穿操作的同时能够对胎胚的合格性进行检测，大幅度提高胎胚的质量把控程度。
43.然后升降组件带动刺泡组件复位，同时转动电机39带动刺扎机构37转动到另一刺扎机构37的工作区间内实现对胎胚子口位置处的气泡进行刺穿操作，参考第二实施例中对气泡进行刺穿的步骤，重复该步骤且共操作四次，即可实现对胎胚子口处的气泡的刺穿操作，完成后控制器控制各组件复位，由于夹持机构36的限位作用会导致胎胚的该部分被夹持机构36阻挡，因此刺扎机构37工作无法对夹持机构36遮挡的那部分进行刺穿操作，因此，在夹持机构36复位后（夹持机构36失去对胎胚的限位作用），人工将胎胚转动45度，然后继续气泡的刺穿操作，这样能够将原来胎胚被遮挡的那部分进行气泡刺穿操作，在该部分的气泡刺穿完毕后，控制器控制各组件复位，即可完整实现胎胚的气泡刺穿操作，然后进行下一组胎胚的气泡刺穿工作，且能够格局胎胚的直径和宽度做出适应性调整，同时能够在对子口内侧面刺穿操作的过程中实时进行调整以适配子口内侧面的弧度引起的刺穿位置的变化。
44.一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置的刺穿方法，包括具体以下步骤：s1、将胎胚套设于夹持机构36上，然后控制器启动驱动组件带动夹持机构36移动，继而可以通过四组夹持机构36实现对胎胚的定心限位，确保胎胚在安装时的定心稳定性，同时测量出胎胚的半径尺寸；s2、然后控制器启动夹持机构36开始工作，利用夹持机构36本身实现对定心后的胎胚的前后宽度进行夹持，并完成对胚胎断面的宽度进行测量；s3、然后控制器控制位移机构35移动，带动刺扎机构37移动到和夹持机构36对应的位置，然后控制器根据胎胚的半径尺寸控制升降组件动作，带动刺泡组件移动到子口位置处，定位准确度高；s4、然后控制器控制刺泡组件动作，并且根据夹持机构36测量的端面宽度确定子口的宽度，从而控制刺泡组件根据宽度尺寸而匹配相对应的外伸长度，从而带动刺扎针28
实现对子口位置处的气泡的刺穿；s5、控制器启动驱动组件，可以通过固定盘3带动夹持机构36和胎胚同步转动，调节刺穿的位置，保证刺泡组件对气泡的刺穿质量，待刺穿工作结束后，控制器先后控制刺泡组件、升降组件、位移机构35、夹持机构36和驱动组件复位，然后将胎胚取下即可。
45.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

技术特征：
1.一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置，其特征在于：包括支撑组件，支撑组件上安装有驱动组件，驱动组件输出端固定安装有四组背向设置的夹持机构（36），支撑组件顶部固定安装有位移机构（35），且所述位移机构（35）顶端固定安装有和夹持机构（36）对应的刺扎机构（37），所述驱动组件、夹持机构（36）、位移机构（35）、刺扎机构（37）均和控制器电性连接；驱动组件包括第三电机（32），所述第三电机（32）输出端通过销轴与固定盘（3）固定相连，所述固定盘（3）四周中部均固定连接有l型块（14），所述l型块（14）通过凹槽嵌入于齿条（6）并与其滑动相连，所述齿条（6）靠近固定盘（3）轴心的一端固定连接有连接杆（13），所述固定盘（3）前端面四周均通过销轴转动连接有第一齿轮（5），所述第一齿轮（5）与齿条（6）相互啮合，所述固定盘（3）前端面通过凹槽转动连接有齿圈（4），所述齿圈（4）与第一齿轮（5）相互啮合；所述夹持机构（36）包括固定在连接杆（13）上的承托座（7），所述承托座（7）前后两端中部均通过凹槽滑动连接有夹紧块（9），所述夹紧块（9）远离承托座（7）的一端通过销轴转动连接有第二连杆（10），所述第二连杆（10）远离夹紧块（9）的一端通过销轴转动连接有第三连杆（11），所述第三连杆（11）中部通过销轴转动连接于承托座（7），一组所述夹紧块（9）螺纹连接有螺纹杆（12），所述螺纹杆（12）前端固定连接有小型伺服电机。2.根据权利要求1所述的一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置，其特征在于：支撑组件包括底板（1），所述底板（1）上端面后侧中部固定连接有支撑板（2），所述支撑板（2）上端通过销轴和固定盘（3）转动连接，所述第三电机（32）固定在支撑板（2）上，所述l型块（14）端部一体成型设置有燕尾块，所述齿条（6）上开设有和燕尾块滑动装配的燕尾槽。3.根据权利要求1所述的一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置，其特征在于：所述齿圈（4）的外侧壁上开设有和第二齿轮（15）啮合装配的齿环，且齿环的长度为齿圈（4）周长的1/4，四组所述齿条（6）的延长线交点和齿圈（4）的轴心线上，且四组所述齿条（6）之间的夹具均为90度。4.根据权利要求1所述的一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置，其特征在于：所述驱动组件还包括固定在固定盘（3）上端右侧的固定块（17），所述固定块（17）上端通过销轴转动连接有第二齿轮（15）和蜗轮（16），所述第二齿轮（15）啮合装配在齿圈（4）的外表面，所述固定盘（3）后端面上端转动连接有蜗杆（29），所述蜗杆（29）与蜗轮（16）相互啮合，所述蜗杆（29）的端部固定连接有驱动电机。5.根据权利要求1所述的一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置，其特征在于：所述位移机构（35）包括第四电机（33），所述第四电机（33）主体部分固定连接于底板（1），所述第四电机（33）输出端通过销轴固定连接有第六连杆（34），所述第六连杆（34）后端通过销轴转动连接于底板（1），所述第六连杆（34）前端通过销轴转动连接有第一连杆（8），所述第一连杆（8）前端通过销轴转动连接有l型杆（18），所述底板（1）的顶部固定有第二凹槽板（31），所述l型杆（18）下端滑动装配在第二凹槽板（31）上。6.根据权利要求1所述的一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置，其特征在于：所述刺扎机构（37）和齿圈（4）的轴心线处于一个铅垂平面上，所述刺扎机构（37）包括固定在l型杆（18）上的升降组件，所述升降组件和齿圈（4）的轴心线共线，且升降组件的输出端固定装配有刺泡组件。7.根据权利要求6所述的一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置，其特征在于：所述升降组
件包括固定连接于l型杆（18）上的转动电机（39），所述转动电机（39）的输出端固定有矩形块（19），所述矩形块（19）左右两端均通过销轴转动连接有第四连杆（21），所述第四连杆（21）上端通过销轴转动连接有第五连杆（22），所述第五连杆（22）上端通过销轴转动连接有升降块（23），所述矩形块（19）前端面左侧固定连接有第一电机（20），所述第一电机（20）输出端通过销轴与第四连杆（21）固定相连，所述升降块（23）的底部固定有和l型杆（18）滑动装配的导向杆（38）。8.根据权利要求7所述的一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置，其特征在于：所述刺泡组件包括固定安装在升降块（23）上端面的第一凹槽板（24），所述第一凹槽板（24）左右两端均通过凹槽滑动连接有t型块（27），左右两侧所述t型块（27）相互远离的端面上均固定连接有刺扎针（28），所述t型块（27）相互靠近的端面下侧固定连接有弹簧（26），所述弹簧（26）远离t型块（27）的一端与第一凹槽板（24）固定相连，所述第一凹槽板（24）上端面中部固定连接有第二电机（30），所述第二电机（30）输出端通过销轴固定连接有凸轮（25）。9.根据权利要求1所述的一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置，其特征在于：所述承托座（7）的外表面为弧形，且所述夹紧块（9）为矩形夹持板，两组所述夹紧块（9）对称滑动装配在承托座（7）的外侧，且所述承托座（7）上开设有供夹紧块（9）滑动的滑槽。10.一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置的刺穿方法，该方法是利用权利要求1-9任意一项所述的一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置实现的，其特征在于，包括具体以下步骤：s1、将胎胚套设于夹持机构（36）上，然后控制器启动驱动组件带动夹持机构（36）移动，继而可以通过四组夹持机构（36）实现对胎胚的定心限位，确保胎胚在安装时的定心稳定性，同时测量出胎胚的半径尺寸；s2、然后控制器启动夹持机构（36）开始工作，利用夹持机构（36）本身实现对定心后的胎胚的前后宽度进行夹持，并完成对胚胎断面的宽度进行测量；s3、然后控制器控制位移机构（35）移动，带动刺扎机构（37）移动到和夹持机构（36）对应的位置，然后控制器根据胎胚的半径尺寸控制升降组件动作，带动刺泡组件移动到子口位置处，定位准确度高；s4、然后控制器控制刺泡组件动作，并且根据夹持机构（36）测量的端面宽度确定子口的宽度，从而控制刺泡组件根据宽度尺寸而匹配相对应的外伸长度，从而带动刺扎针（28）实现对子口位置处的气泡的刺穿；s5、控制器启动驱动组件，可以通过固定盘（3）带动夹持机构（36）和胎胚同步转动，调节刺穿的位置，保证刺泡组件对气泡的刺穿质量，待刺穿工作结束后，控制器先后控制刺泡组件、升降组件、位移机构（35）、夹持机构（36）和驱动组件复位，然后将胎胚取下即可。

技术总结
本发明涉及轮胎生产制造技术领域，尤其为一种子午线轮胎表面气泡刺穿装置及刺穿方法，包括底板，所述底板上端面后侧中部固定连接有支撑板，所述支撑板上端通过销轴转动连接有固定盘，所述固定盘四周中部均固定连接有L型块，所述L型块通过凹槽嵌入于齿条并与其滑动相连，所述齿条靠近固定盘轴心的一端固定连接有连接杆，所述连接杆前端安装有夹持机构，本发明实现了可对不同直径以及不同厚度的胎胚起到一个夹持定位效果，而且操作便捷，稳定性高，保证了胎胚在气泡刺穿工作过程中的稳定性，刺穿效率较高；可对刺扎位置起到一个灵活调节效果，扩大了刺扎角度，消除了刺扎死角，提高了刺扎整体的效率，可以对胎胚的质量进行把控。可以对胎胚的质量进行把控。可以对胎胚的质量进行把控。


技术研发人员：胡付存 李文建 孟德春 项晓明 刘爽 颜二东 王俊
受保护的技术使用者：山东永丰轮胎有限公司
技术研发日：2023.07.24
技术公布日：2023/8/24