用于制造轮胎坯料的方法技术

公开了一种使用用于制造轮胎坯料的设备(10)自动连续设置弹性体元件的方法，用于制造轮胎坯料的设备(10)包括用于制造轮胎坯料的鼓状物(16)，设置有至少一个执行器(20)的至少一个协同机械臂(18)，该方法包括设置弹性体元件的步骤，其包括预先确定的子步骤的序列，该序列包括使用臂抓取弹性体元件和将弹性体元件朝向鼓状物拉动的子步骤，弹性体元件的自动连续设置包括指令，所述指令可以由控制单元的处理器执行用于实施：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造轮胎坯料的方法


[0001]本专利技术涉及轮胎制造领域，更具体地说，涉及用于制造轮胎坯料的方法以及允许实施这种方法的设备。

技术介绍

[0002]轮胎分为三个独立的区域，其包括旨在与地面接触的胎冠增强件和胎面、旨在确保轮胎附接到轮辋的胎圈、以及旨在将胎冠连接到胎圈的胎侧。为了将胎冠连接到胎圈，轮胎通常包括胎体增强件。
[0003]为了制造轮胎坯料，胎圈芯、条带或帘布层形式的元件被依次地组装，以形成圆柱形胎体增强件。然后，圆柱形胎体增强件在称为构型阶段的过程中转变为环形胎体增强件。在该转变过程中，胎体增强件的胎冠被拉伸以增加直径，并且胎圈一起沿轴向移动并靠得更近。最后，条带或帘布层形式的元件依次定位在胎体增强件的胎冠上，以在顶部形成胎冠增强件和胎面。
[0004]组装和构型阶段通常在用于制造轮胎坯料的圆柱形鼓状物上进行，鼓状物围绕旋转对称轴可旋转。在生产过程中，帘线、条带或帘布层形式的元件沿圆周方向铺设在鼓状物上或轮胎坯料上。铺设阶段手动或自动地执行。
[0005]当手动执行铺设阶段时，在生产过程中，面向鼓状物的操作者拿起元件(例如绕卷轴缠绕的帘布层)的端部，将其拉至鼓状物，将其定位并将其固定到鼓状物或轮胎坯料。然后将鼓状物设置为旋转，以进行完整的旋转。在鼓状物的旋转过程中，操作者引导帘布层，使得帘布层的缠绕形成基本上直的圆筒。然后，操作者切割帘布层并调整帘布层两端之间的接头。然而，手动执行具有众所周知的缺点。特别是操作者的速度和精确度是有限的。接近或超过这些极限也会增加操作者的工作难度和认知负荷，这可能会导致生产的轮胎坯料质量的下降，或者甚至会降低操作者的安全性。
[0006]此外，手动进行的铺设阶段的自动化具有重大的技术困难，例如能够实施所述铺设阶段的生产机器的设计，以及最重要的是对所述机器进行编程以使其能够执行所述铺设阶段。
[0007]当自动地制造轮胎坯料时，存在多种设计策略，其导致了各种方法和机器。
[0008]例如，已知一种轮胎坯料制造机，其中鼓状物借助于滑架或机械臂在几个铺设站之间可移动，每个铺设站能够铺设特定的元件(例如胎圈芯或条带)。由于每个站的生产率不同，因此最快的铺设站没有被充分利用，这降低了它们的效率。此外，这种组装机的设计、生产和使用是非常复杂和昂贵的。事实上，机器的可靠性——或者换句话说，它生产没有缺陷的轮胎坯料的能力——降低了，因为这是由单独获取的每个铺设站的可靠性的乘积产生的。因此，这种机器的净运行时间不如具有较少铺设站的机器的净运行时间有利。
[0009]还已知一种轮胎坯料制造机，其仅包括两个铺设站，每个铺设站能够铺设一组预组装的元件。因此，鼓状物的两个完整的旋转足以铺设旨在构成胎体增强件的第一组以及旨在构成胎冠增强件和胎面的第二组。尽管如此，这种制造机器需要对轮胎坯料的结构和
成分进行调整，这对轮胎的设计和工业化的过程施加了相当大的限制。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的是弥补现有技术的缺点，提供一种灵活且高效的解决方案。
[0011]该目的通过本专利技术来实现，在第一方面中，本专利技术涉及一种使用用于制造轮胎坯料的设备自动连续铺设弹性体元件的方法，用于制造轮胎坯料的设备包括用于制造轮胎坯料的鼓状物，配备有至少一个执行器的至少一个协同机械臂，
[0012]铺设弹性体元件的阶段包括预先确定的步骤的序列(s
é
quence)，该序列包括使用所述臂抓取弹性体元件和将弹性体元件朝向鼓状物拉动的步骤，
[0013]其中，弹性体元件的自动连续铺设包括指令，所述指令能够由控制单元的处理器执行从而实施：
[0014]‑
根据所述序列的步骤自动执行阶段，
[0015]‑
所述序列的中断阶段；
[0016]‑
根据所述序列的中断步骤或下一步骤的手动执行阶段。
[0017]因此，铺设站能够自动地铺设任何元件，例如胎圈芯、条带或帘布层，或任何一组预组装的元件。不同的元件通过相同的铺设装置(即一个或多个机械臂)自动铺设。因此，与现有技术的多站自动组装机相比，组装设备灵活，在现有技术中，每个站专用于铺设特定元件或预组装的组。
[0018]此外，根据本专利技术的生产方法允许轮胎坯料的协同制造，这提供了避免操作者对具有低附加值的非人体工程学任务的系统性干预的优点。例如，操作者只需要在铺设机械臂还不适合或还没有编程的某些弹性体产品时进行干预，或者在生产过程中监控轮胎坯料的质量。
[0019]另外，“抓取弹性体元件和将弹性体元件朝向所述鼓状物拉动”类型的铺设方法特别适合于弹性体元件的手动铺设，因此，机械臂和操作者之间的协同工作可以减少操作者干预的持续时间，并增加制造设备的净运行时间。“净时间”是指机器制造轮胎坯料的过程的时间，不考虑与生产率差异和故障有关的时间。
[0020]最后，机械臂比操作者更精确，同时速度更快，这允许提高制造的轮胎坯料的质量并增加制造设备的有用运行时间。“有用时间”是指“净时间”不考虑与生产质量不合格的轮胎坯料有关的时间。
[0021]优选地，弹性体元件采取连续条带的形式，并且所述序列包括在拉动步骤之后在弹性体元件围绕鼓状物缠绕过程中引导弹性体元件的步骤，以及切割和接合所述元件的步骤。
[0022]同样地，这种类型的方法特别适合于手动铺设弹性体元件，并因此适合于机械臂和操作者之间的协同工作，这可以减少操作者干预的持续时间并增加制造设备的净运行时间。
[0023]有利地，中断阶段包括识别步骤的自动执行阶段没有成功执行的指示的子阶段，其中，为了实施所述子阶段，制造设备包括第一测量装置、第二测量装置以及数据库，所述第一测量装置能够评估生产过程中轮胎坯料的状态，所述第二测量装置能够评估制造设备的状态，所述数据库包含从所述第一和第二测量装置获取、与之前执行的自动步骤相关、且
与所述步骤的成功或失败相关的数据。
[0024]因此，制造设备可以自动评估制造的轮胎坯料的质量。另外，数据库为制造设备提供了实施自动学习过程的可能性，无论是监督式还是其他的，优选自我监督式。这种学习过程是已知的，并且在专利US10445653中进行了描述。因此，制造设备在生产过程中精确地评估轮胎坯料的质量，这可以提高操作者干预的相关性，并且还增加制造设备的有用运行时间。
[0025]优选地，中断阶段包括使用操作者检测装置在制造设备的铺设站检测操作者的子阶段。因此，操作者可以在铺设站进行干预，以与机械臂协作并绝对安全地完成手动执行铺设阶段的一个或多个步骤。
[0026]优选地，第一测量装置包括三维视觉装置，第二测量装置包括布置在协同机械臂上的力传感器。
[0027]有利地，中断阶段包括，在识别步骤的自动执行阶段没有成功执行的指示的子阶段之后，从已知的校正动作的列表并根据预定的标准选择待执行的校正动作的子阶段。
[0028]因此，制造设备可以自动执行校正动作，这首先可以限制操作者干预的次数和校正动作的总体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种使用用于制造轮胎坯料的设备(10)自动连续铺设弹性体元件的方法，用于制造轮胎坯料的设备(10)包括用于制造轮胎坯料的鼓状物(16)，配备有至少一个执行器(20)的至少一个协同机械臂(18)，铺设弹性体元件的阶段包括预先确定的步骤的序列，该序列包括使用所述臂抓取弹性体元件和将弹性体元件朝向鼓状物拉动的步骤，其中，弹性体元件的自动连续铺设包括指令，所述指令能够由控制单元的处理器执行从而实施：
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根据所述序列的步骤的自动执行阶段(110)，
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所述序列的中断阶段(120)；
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根据所述序列的中断步骤或下一步骤的手动执行阶段(130)。2.根据前述权利要求所述的方法，其中，所述弹性体元件采取连续条带的形式，并且其中所述序列包括在拉动步骤之后在弹性体元件围绕鼓状物(16)缠绕过程中引导弹性体元件的步骤，以及切割和接合所述元件的步骤。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，中断阶段(120)包括识别步骤的自动执行阶段没有成功执行的指示的子阶段(121)，其中，为了实施所述子阶段，制造设备(10)包括第一测量装置、第二测量装置以及数据库，所述第一测量装置能够评估生产过程中轮胎坯料的状态，所述第二测量装置能够评估制造设备的状态，所述数据库包含从所述第一和第二测量装置获取、与之前执行的自动步骤相关、且与所述步骤的成功或失败相关的数据。4.根据权利要求3所述的方法，其中，中断阶段(120)包括使用操作者检测装置检测制造设备的铺设站处的操作者的子阶段。5.根据权利要求3或4所述的方法，其中，所述第一测量装置包括三维视觉装置，并且其中所述第二测量装置包括布置在协同机械臂(18)上的力传感器。6.根据权利要求3至5中任一项所述的方法，其中，中断阶段...

【专利技术属性】
技术研发人员：JM，
申请(专利权)人：米其林集团总公司，
类型：发明
国别省市：