轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善系统及方法技术方案

本发明专利技术公开一种轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善系统及方法，通过对形态检测仪和传递环进行改进设计，基于成型机主机接收到的轮胎不圆度信息控制在线改善单元对轮胎胎胚的尺寸进行改善；在线改善单元包括传递环环体、沿传递环环体周向均匀设置的多个夹持块，以及对应的控制夹持块单独延伸或收缩的多个伺服电缸，夹持块与伺服电缸通过夹持块平台连接，且在夹持块上还设置有微调模块，微调模块相对于夹持块独立动作，能够实现胎胚不圆度的在线自动检测和定向改善，在产品生产过程阶段内即实现了产品真圆度的监测和循环提升，保证成品的真圆度成品率，有效降低企业成本，提高市场竞争力。

Automatic recognition and on-line improvement system and method of true roundness of tire embryo

【技术实现步骤摘要】
轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善系统及方法
本专利技术属于轮胎成型及制造
，具体涉及一种轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善系统及方法。
技术介绍
目前市场对轮胎的使用要求越来越高，尤其是使用过程中的驾驶舒适性，所以轮胎制造过程的动均性能保证变得越来越重要，尤其是在胎胚的成型过程。成型过程决定着胎胚的动均性能，胎胚的品质决定轮胎的动均性能，动均性能不好，最终影响顾客的舒适性，降低产品的核心竞争力。所以，如何提升轮胎的动均性能越来越被轮胎制造企业所重视，而不圆度作为动均性能评估的一个指标，市场对其需求也越来越高。目前行业内对胎胚周长和不圆度的管控多局限于成型完成后的人工抽样测量，虽然也有自动测量轮胎直径的，但是对轮胎不圆度的检测多集中在成品端进行，比如授权公告号为【CN106225751B】的专利技术专利公开一种自动测量轮胎外周长、外直径的方法及装置，可替代人工手动测量；但是，也是针对轮胎成型后的测量，缺少在制造过程中的检测识别及针对性的自动改善方法，存在严重的滞后性，给制造企业造成大量损失。
技术实现思路
本专利技术为解决现有轮胎制造过程中存在的不圆度难以检测和定向改善的现状，提出一种轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善系统及方法，通过在现有成型机上增设形态检测仪来实现胎胚真圆度的自动检测，同时基于胎冠传递环根据检测结果进行调整，以优化胎胚周向尺寸分布均一性，改善不圆度问题。本专利技术是采用以下的技术方案实现的：一种轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善系统，包括成型机主机、自动识别单元和在线改善单元，所述自动识别单元设置在成型机上，用以检测轮胎胎胚真圆度信息并将检测结果传递给成型机主机；成型机主机根据接收到的检测结果控制在线改善单元对轮胎胎胚的尺寸进行改善；所述在线改善单元包括胎冠传递环，所述胎冠传递环包括传递环环体、沿传递环环体周向均匀设置的多个夹持块，以及对应的控制夹持块单独延伸或收缩的多个伺服电缸，夹持块与伺服电缸通过夹持块平台连接；所述夹持块上还设置有微调模块，所述微调模块相对于夹持块独立动作，以实现对轮胎胎胚不圆度的调整。进一步的，所述自动识别单元包括激光传感器和形态检测仪处理器，激光传感器与形态检测仪处理器相连，激光传感器用以对沿轮胎胎胚周向均匀分布的n个点位置处的半径进行测量，并将检测数据输送至形态检测仪处理器进行分析判断。进一步的，所述形态检测仪处理器包括胎胚整体半径分析模块、胎胚局部半径分析模块和胎胚真圆度判断模块，在对轮胎真圆度进行分析判断时：胎胚整体半径分析模块：对激光传感器采集的n组数据求取平均值，记为胎胚半径R；胎胚局部半径分析模块：依据角度将轮胎胎胚均匀划分为m个区域，m同时为夹持块的数量，其中，n为m的整数倍，分别求取m个区域的半径，分别记为R1，R2，…Rm；胎胚真圆度判断模块：将R1，R2，…Rm的值分别与轮胎半径R进行比较，以确定胎胚凹陷区域或凸起区域，并输出对应区域的半径数值。进一步的，所述微调模块包括微调珠和微调伺服电缸，夹持块底面上开设有一容纳凹槽，容纳凹槽内设置有一移动板，移动板上设置有多个容纳微调珠的珠槽，微调珠均匀嵌套设置在珠槽中，微调伺服电缸设置在夹持块的顶端夹持块平台上，且移动板与微型伺服电缸相连，通过微型伺服电缸实现移动板的伸缩调整，进而带动微调珠伸缩移动，伺服电缸和微型伺服电缸均与成型机主机电连接。进一步的，所述夹持块的底面上还设置有多个用以对轮胎胎胚实现更稳定抓取的刺针，刺针固定设置在夹持块的四周。进一步的，所述成型机主机包括凹陷区域控制调整模块和凸起区域控制调整模块：所述凹陷区域控制调整模块根据凹陷值控制对应区域的夹持块伸进至待改善位置，所述凹陷值Xx＝R-Rx，x∈m，伸进量Yx＝A-R-Kx*Xx，其中，A为激光传感器至成型鼓中轴的距离，Kx为凹陷区域对应的常数，进而实现凹陷区域的定向膨胀补偿；所述凸起区域调整模块根据凸起值控制对应区域的夹持块伸进至待改善位置，所述凸起值Xy＝Ry-R，y∈m，伸进量Yy＝A-R，同时，夹持块底部微调珠在微型伺服电缸的作用下伸进，伸进量Yy‘＝Ky*Xy，其中，Ky为凸起区域对应的常数，定型过程中凸起区域由于受微调珠机械压力限制，整个凸起区域按照微调珠限制的外轮廓进行均匀膨胀，实现凸起区域向真圆状态的定向优化。本专利技术另外还提出一种轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善方法，包括以下步骤：步骤1、对轮胎胎胚真圆度进行检测，以判断轮胎胎胚的凹陷区域和凸起区域；步骤2、胎胚真圆度定向调整：针对凹陷区域，根据凹陷值控制对应区域的夹持块伸进至待改善位置，所述凹陷值Xx＝R-Rx，x∈m，伸进量Yx＝A-R-Kx*Xx，其中，A为激光传感器至成型鼓中轴的距离，Kx为凹陷区域对应的常数，以实现凹陷区域的定向膨胀补偿；针对凸起区域，控制对应区域的夹持块伸进至待改善位置，所述凸起值Xy＝Ry-R，y∈m，伸进量Yy＝A-R，同时，夹持块底部微调珠在微型伺服电缸的作用下伸进，伸进量Yy‘＝Ky*Xy，其中，Ky为凸起区域对应的常数，定型过程中凸起区域由于受微调珠机械压力限制，整个凸起区域按照微调珠限制的外轮廓进行均匀膨胀，实现凸起区域向真圆状态的定向优化；步骤3、重复执行步骤1-2，直至轮胎胎胚真圆度达到标准要求。进一步的，所述步骤1中，具体通过以下方式对胎胚不圆度进行检测：(1)通过激光传感器采集轮胎周向的n组数据，并求取平均值，记为胎胚半径R；(2)依据角度将轮胎胎胚均匀划分为m个区域，m同时为夹持块的数量，其中，n为m的整数倍，分别求取m个区域的半径，分别记为R1，R2，…Rm；(3)将R1，R2，…Rm的值分别与轮胎半径R进行比较，以确定胎胚凹陷区域或凸起区域，并输出对应区域的半径数值。进一步的，所述步骤3中，在对胎胚真圆度进行定向调整时，设定以下三种优化阈值，当达到以下三种优化阈值时，锁定各夹持块伸进量：(1)设定胎胚半径与所划分区域半径差值≤1.0；(2)设定任意两个区域半径差值≤1.0；(3)以至少每6条连续生产的胎胚测量数据为基准，当有至少连续6条胎同一区域的区域半径R极差值≤0.5。与现有技术相比，本专利技术的优点和积极效果在于：本专利技术通过在成型机上增加形态检测仪设备并对成型机传递环进行创造性改进设计，实现了胎胚不圆度的在线自动检测和定向改善，在产品生产过程阶段内即实现了产品真圆度的监测和循环提升，有效避免了成品的不圆度不良，有效降低企业成本，提高市场竞争力。附图说明图1为本专利技术实施例所述的形态检测仪检测原理示意图；图2为本专利技术实施例所述的形态检测仪安装位置结构示意图；图3为本专利技术实施例转化周向尺寸后的波形示意图；图4为本专利技术实施例所述胎冠传递环的结构示意图；图5为图4中胎冠传递环夹持块的局部剖视示意图；其中：1、形态检测仪支架；2、激光传感器；3、胎胚；4、成型鼓；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善系统，包括成型机主机、自动识别单元和在线改善单元，其特征在于，所述自动识别单元设置在成型机上，用以检测轮胎胎胚真圆度信息并将检测结果传递给成型机主机；成型机主机根据接收到的检测结果控制在线改善单元对轮胎胎胚的尺寸进行改善；/n所述在线改善单元包括胎冠传递环，所述胎冠传递环包括传递环环体(12)、沿传递环环体(12)周向均匀设置的多个夹持块(9)，以及对应的控制夹持块(9)单独延伸或收缩的多个伺服电缸(5)，夹持块(9)与伺服电缸(5)通过夹持块平台(8)连接；所述夹持块(9)上还设置有微调模块，所述微调模块相对于夹持块(9)独立动作，在成型机主机控制下实现对轮胎胎胚(3)不圆度的优化调整。/n

【技术特征摘要】
1.轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善系统，包括成型机主机、自动识别单元和在线改善单元，其特征在于，所述自动识别单元设置在成型机上，用以检测轮胎胎胚真圆度信息并将检测结果传递给成型机主机；成型机主机根据接收到的检测结果控制在线改善单元对轮胎胎胚的尺寸进行改善；
所述在线改善单元包括胎冠传递环，所述胎冠传递环包括传递环环体(12)、沿传递环环体(12)周向均匀设置的多个夹持块(9)，以及对应的控制夹持块(9)单独延伸或收缩的多个伺服电缸(5)，夹持块(9)与伺服电缸(5)通过夹持块平台(8)连接；所述夹持块(9)上还设置有微调模块，所述微调模块相对于夹持块(9)独立动作，在成型机主机控制下实现对轮胎胎胚(3)不圆度的优化调整。


2.根据权利要求1所述的轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善系统，其特征在于：所述自动识别单元包括激光传感器(2)和形态检测仪处理器，激光传感器(2)与形态检测仪处理器相连，激光传感器(2)用以对沿轮胎胎胚(3)周向均匀分布的n个点位置处的半径进行测量，并将检测数据输送至形态检测仪处理器进行分析判断。


3.根据权利要求2所述的轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善系统，其特征在于：所述形态检测仪处理器包括胎胚整体半径分析模块、胎胚局部半径分析模块和胎胚真圆度判断模块，在对轮胎真圆度进行分析判断时：
胎胚整体半径分析模块：对激光传感器采集的n组数据求取平均值，记为胎胚半径R；
胎胚局部半径分析模块：依据角度将轮胎胎胚均匀划分为m个区域，m同时为夹持块的数量，其中，n为m的整数倍，分别求取m个区域的半径，分别记为R1，R2，…Rm；
胎胚真圆度判断模块：将R1，R2，…Rm的值分别与轮胎半径R进行比较，以确定胎胚凹陷区域或凸起区域，并输出对应区域的半径数值。


4.根据权利要求1或3所述的轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善系统，其特征在于：所述微调模块包括微调珠(11)和微调伺服电缸(6)，夹持块(9)底面上开设有一容纳凹槽，容纳凹槽内设置有一移动板(14)，移动板(14)上设置有多个容纳微调珠(11)的珠槽(13)，微调珠(11)嵌设在珠槽(13)中，微调伺服电缸(6)设置在夹持块(9)的顶端夹持块平台(8)上，且移动板(14)与微型伺服电缸(6)的微型伺服电缸缸杆(16)相连，通过微型伺服电缸(6)实现移动板(14)的伸缩调整，进而带动微调珠(11)伸缩移动。


5.根据权利要求4所述的轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善系统，其特征在于：所述夹持块(9)的底面上还设置有多个用以对轮胎胎胚实现稳定抓取的刺针(10)，刺针(10)固定设置在夹持块(9)的四周。


6.根据权利要求4所述的轮胎胎胚真圆度自动识别及在线改善系统，其特征在于：所述成型机主...

【专利技术属性】
技术研发人员：周天明，许景刚，郝树德，周晓燕，刘长青，
申请(专利权)人：赛轮集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37