用于将胎面施加到轮胎胎体的机器和方法

文档序号:4447857阅读:198来源:国知局
专利名称:用于将胎面施加到轮胎胎体的机器和方法
技术领域
本发明涉及 一 种用于将胎面施加到轮胎胎体(tyre carcass)的机器和方法。
背景技术
例如专利申请EP - 1230235 - A2所述类型的用于将胎面 施加到轮胎胎体的机器包括转筒,其支撑胎体;进给输送机, 其用于向转筒进给胎面;压力辊,其接触转筒和进给输送机之 间的胎面;驱动装置,其用可调节强度的力推压力辊使其靠着 胎面;以及控制单元,其将由驱动装置产生的力的强度作为误 差变量的函数进行调整,该误差变量是计算胎体的周长(circumference )的剩余部分的长度和胎面的剩余部分的长度 之间的差所得到的。在专利DE - 2105765 - A、 US - 3728181 —Al、 US — 5427636 - A1以及EP — 0704296 - Al中说明了用 于将胎面施加到轮胎胎体的机器的其它例子。压力辊的用途是对胎面施加拉力以使其持久张紧(stretch);当使胎面缠绕胎体时,必须在胎面上产生精确的 持久张紧量以实现胎面两个自由端的想要的预定重叠。当作为不包含固化的轮胎翻新处理的 一部分而将固化的新 胎面施加到胎体时,考虑到胎面花紋必须切割该新胎面,因此 不能准确地将该新胎面切割成相对于胎体的实际周长的尺寸。 因此,为了确保将胎面正确地施加到胎体,压力辊的胎面张紧 动作必不可少。当作为原始轮胎制造处理的一部分或者作为轮 胎翻新和固化处理的一部分而将未处理的胎面(green tread) 施加到胎体时,将新胎面准确地切割成相对于胎体的实际周长
的尺寸,但是随后该新胎面可能由于温度改变引起的收缩而在 长度上经受轻微的、不可预知的变化。在该情况下,可以证明 压力辊的胎面张紧动作在确保将胎面正确地施加到胎体方面是有用的。例如由SH出售的商品名为"Hitech Extru - Builder Baz 2160"的类型的用于将胎面施加到轮胎胎体的已知机器的控制 单元包括PID (比例-积分-微分)控制块,其将驱动装置所 产生的力的强度作为误差变量的函数进行调整。许多试验表明,通过用于将胎面施加到轮胎胎体的已知机 器的压力辊很难实现精确的胎面张紧。为了提高压力辊的胎面 张紧精度,已经提出增加积分贡献的增益,然而,在胎面的明 显反常的受力状态(stress)下,这导致振荡以及潜在的不稳 定的控制。因此,为了减少振荡,已经提出增加微分贡献的增 益,这反过来在施加胎面时使控制速度下降了并且妨碍了误差 的充分减小。发明内容本发明的目的是提供一种用于将胎面施加到轮胎胎体的机 器和方法,将其设计成消除上述缺陷,特别地,该机器和方法 便宜且容易实现。根据本发明,如所附权利要求中列举的那样,提供一种用 于将胎面施加到轮胎胎体的机器和方法。


将参照附图通过例子说明本发明的非限制性实施例,其中 图l示出根据本发明的用于将胎面施加到轮胎胎体的机器 的示意性立体图。 图2示出图l中的机器的控制单元的图。图3示出由图2中的控制单元控制的误差变量的曲线图。
具体实施方式
图1中的附图标记1是指用于将胎面2施加到轮胎4的胎体3 的机器的整体。机器l包括转筒5,其支撑胎体3;进给输送 机6,其用于向转筒5进给胎面2;压力辊7,其接触转筒5和进 给输送机6之间的胎面2;以及驱动装置8(特别地,由比例电 磁阀控制的气动活塞),其用可调节强度的力F推压力辊7使其 靠着胎面2。控制单元9将驱动装置8所产生的力F的强度作为误差变量 E的函数进行调整,该误差变量E是计算胎体3的周长的剩余部 分的长度RCC和胎面2的剩余部分的长度RTL之间的差所得到 的。为此,将控制单元9连接到传感器10和传感器11,该传感 器10用于测量胎面2的进给,即用于测量胎面2的剩余部分的长 度RTL的^[直,该传感器ll用于测量胎体3的转动,即用于测量 胎体3的周长的剩余部分的长度R C C 。控制单元9的用途是使胎面2被施加到胎体3上时的误差变 量E的值为零。恒量或者所谓的"张紧因子"可自动地加到误 差变量E中以实现胎面2的两端的给定的重叠。如图2所示,控制单元9包括具有变量增益Kp的比例控制块 12 ,该比例控制块12将驱动装置8所产生的力F的强度作为误差 变量E的函数来进行调整。由运算块13将比例控制块12的增益 Kp的值作为误差变量E的值的函数、并且作为误差变量E的变 化率即 一 阶导数的函数来动态地进行修正。在 当误差变量E的绝对值高于阈值EL时、并且当误差变量E 的变化率在绝对值上高于阈值VL时,控制块13将比例控制块 12的增益Kp保持为常量;当误差变量E的绝对值高于阈值EL时、并且当误差变量E 的变化率在绝对值上低于阈值V L时,控制块13增大比例控制块 12的增益Kp;当误差变量E的绝对值低于阈值E L时、并且当误差变量E 的变化率在绝对值上高于阈值VL时,控制块13减小比例控制块 12的增益Kp;以及当误差变量E的绝对值低于阈值EL时、并且当误差变量E 的变化率在绝对值上低于阈值V L时,控制块13将比例控制块 12的增益Kp保持为常量。如果需要,当运算块13以2Hz的频率、并且通过与比例控 制块12的增益Kp的初始值的50%相等的给定IGF量来修正比 例控制块12的增益Kp时,已经获得了良好的试验结果;当将所 谓的"固定压力"的常量加到比例控制块12的输出值时,在速 度和精度方面,已经获得了甚至更好的试验结果。当误差变量E为正时,阈值EL优选具有第一值,当误差变 量E为负时,阈值EL优选具有第二值,即,取决于误差变量E 为正还是为负,阈值EL的绝对值不同。典型地,误差变量E为 正时的阈值EL的绝对值高于误差变量E为负时的阈值EL的绝 对值。在另 一实施例中,运算块13仅将比例控制块12的增益Kp 作为误差变量E的值的函数进行调节,而不考虑误差变量E的变 化率。更具体地,当误差变量E的绝对值高于阈值VS1时,运 算块13增大比例控制块12的增益Kp;当误差变量E的绝对值低 于阈值VS2时,运算块13减小比例控制块12的增益Kp;当误差
变量E的绝对值在阈值VS1和阈值VS2之间时,运算块13将比 例控制块12的增益Kp保持为常量。图3示出了两个试验的结果,更具体地示出了关于胎面2的 两种不同的施加的误差变量E的时距曲线。控制单元9的参数值,即比例控制块12的增益Kp的初始值、 比例控制块12的增益Kp的更新频率、以及比例控制块12的增益 Kp变化的IGF量是通过实验确定的,并且通常取决于控制单元 的构造特性。还必须通过实验确定不同类型的胎面2的最佳的 "固定压力"的值和"张紧因子"的值。可以使用如上所述的具有极好结果的机器l,用于作为不 包括固化的轮胎翻新处理的 一 部分而将固化的新胎面施加到胎 体,或者用于作为原始轮胎制造处理的一部分或者轮胎翻新和 固化处理的 一部分而将未处理的胎面施加到胎体。如上所述, 两种施加的试验都表明机器l确保了误差变量E的高精度的终 值,并且最重要地确保了误差变量E的恒定的终值。
权利要求
1.一种用于将胎面(2)施加到轮胎(4)的胎体(3)的机器(1);所述机器(1)包括转筒(5),其支撑所述胎体(3);进给输送机(6),其用于向所述转筒(5)进给所述胎面(2);压力辊(7),其接触所述转筒(5)和所述进给输送机(6)之间的所述胎面(2);驱动装置(8),其用可调节强度的力(F)推所述压力辊(7)使其靠着所述胎面(2);以及控制单元(9),其用于将所述驱动装置(8)所产生的所述力(F)的强度作为误差变量(E)的函数来进行调整,所述误差变量(E)是计算所述胎体(3)的周长的剩余部分的长度(RCC)和所述胎面(2)的剩余部分的长度(RTL)之间的差所得到的;所述机器(1)的特征在于,所述控制单元(9)包括比例控制块(12),其具有变量增益(Kp),并将所述驱动装置(8)所产生的所述力(F)的强度作为所述误差变量(E)的函数来进行调整;以及运算块(13),其将所述比例控制块(12)的所述增益(Kp)作为所述误差变量(E)的值的函数来进行改变。
2. 根据权利要求l所述的机器(1),其特征在于,所述运 算块(13)将所述比例控制块(12)的所述增益(Kp)作为所 述误差变量(E)的值的函数以及作为所述误差变量(E)的变 化率的函数来进行改变。
3. 根据权利要求2所述的机器(1),其特征在于, 当所述误差变量(E)的值在绝对值上高于第一阈值(EL)时,并且当所述误差变量(E)的变化率在绝对值上高于第二阈值(VL)时,所述运算块(13)将所述比例控制块(12) 的所述增益(Kp)保持为常量;当所述误差变量(E)的值在绝对值上高于所述第一阈值 (EL)时,并且当所述误差变量(E)的变化率在绝对值上低 于所述第二阈值(VL)时,所述运算块(13)增大所述比例控 制块(12)的所述增益(Kp);当所述误差变量(E)的值在绝对值上低于所述第一阈值 (EL)时,并且当所述误差变量(E)的变化率在绝对值上高 于所述第二阈值(VL)时,所述运算块(13 )减小所述比例控 制块(12)的所述增益(Kp);当所述误差变量(E)的值在绝对值上低于所述第一阈值 (EL)时,并且当所述误差变量(E)的变化率在绝对值上低 于所述第二阈值(VL)时,所述运算块(13 )将所述比例控制 块(12)的所述增益(Kp)保持为常量。
4. 根据权利要求2所述的机器(1),其特征在于,当所述 误差变量(E)的值在绝对值上高于第一阈值(EL)时,并且 当所述误差变量(E)的变化率在绝对值上低于第二阈值(VL) 时,所述运算块(13 )增大所述比例控制块(12 )的所述增益(Kp )。
5. 根据权利要求2所述的机器(1 ),其特征在于,当所述 误差变量(E)的值在绝对值上低于第一阈值(EL)时,并且 当所述误差变量(E)的变化率在绝对值上高于第二阈值(VL) 时,所述运算块(13 )减小所述比例控制块(12 )的所述增益(Kp)。
6. 根据权利要求3、 4或者5所述的机器(1 ),其特征在于, 所述运算块(13)以2Hz的频率、并且通过与所述比例控制块(12 )的所述增益(Kp )的初始值的50%相等的给定量(IGF) 来修正所述比例控制块(12)的所述增益(Kp)。
7. 根据权利要求3所述的机器(1),其特征在于,当所述 误差变量(E)为正时,所述第一阈值(EL)具有第一值,当 所述误差变量(E)为负时,所述第一阈值(EL)具有第二值。
8. 根据权利要求7所述的机器(1),其特征在于,所述第 一阈值(EL)的所述第一值高于所述第一阈值(EL)的所述 第二值。
9. 根据权利要求l所述的机器(1),其特征在于,当所述 误差变量(E)的绝对值高于第三阈值(VS1 )时,所述运算 块(13)增大所述比例控制块(12)的所述增益(Kp),当所 述误差变量(E)的绝对值低于第四阈值(VS2)时,所述运 算块(13)减小所述比例控制块(12)的所述增益(Kp),以 及当所述误差变量(E)的绝对值位于所述第三阈值(VS1) 和所述第四阈值(VS2)之间时,所述运算块(13)将所述比 例控制块(12)的所述增益(Kp)保持为常量。
10. 根据权利要求1至9中任一项所述的机器,其特征在 于,第一恒量自动地加到所述误差变量(E)中,以获得所述 胎面(2)的两端的给定的重叠。
11. 根据权利要求1至10中任一项所述的机器,其特征在 于,将第二恒量加到所述比例控制块(12)的输出值中。
12. —种将胎面(2)施加到轮胎(4)的胎体(3)的方 法;所述方法包括将所述胎体(3)安装到转筒(5)上; 将所述胎面(2)的第一端施加到所述胎体(3); 向所述胎体(3 )进给所述胎面(2 ),同时转动所述转筒 (5);借助于接触所述转筒(5)和用于进给所述胎面(2)的进 给输送机(6 )之间的所述胎面(2 )的压力辊(7 )对所述胎 面(2)施加压力(F);计算所述胎体(3)的周长的剩余部分的长度(RCC)和 所述胎面(2)的剩余部分的长度(RTL)之间的差作为误差 变量(E);以及将所述压力辊(7)所施加的所述力(F)的强度作为所述 误差变量(E)的函数来进行调整;所述方法的特征在于,借助于具有变量增益(Kp)的比例 控制块(12)来调整由所述压力辊(7)施加的所述力(F)的 强度;并且将所述比例控制块(12)的所述增益(Kp)作为所 述误差变量(E)的值的函数来进行改变。
13. 根据权利要求12所述的方法,其特征在于,将所述比 例控制块(12)的所述增益(Kp)作为所述误差变量(E)的 值的函数、以及作为所述误差变量(E)的变化率的函数来进 行改变。
14. 根据权利要求13所述的方法,其特征在于 当所述误差变量(E)的值在绝对值上高于第一阈值(EL)时,并且当所述误差变量(E)的变化率在绝对值上高于第二 阈值(VL)时,将所述比例控制块(12)的所述增益(Kp) 保持为常量;当所述误差变量(E)的值在绝对值上高于所述第一阈值 (EL)时,并且当所述误差变量(E)的变化率在绝对值上低 于所述第二阈值(VL)时,增大所述比例控制块(12 )的所述 增益(Kp );当所述误差变量(E)的值在绝对值上低于所述第一阈值 (EL)时,并且当所述误差变量(E)的变化率在绝对值上高 于所述第二阈值(VL)时,减小所述比例控制块(12)的所述 增益(Kp);当所述误差变量(E)的值在绝对值上低于所述第一阈值 (EL)时,并且当所述误差变量(E)的变化率在绝对值上低 于所述第二阈值(VL)时,将所述比例控制块(12)的所述增 益(Kp)保持为常量。
15. 根据权利要求12至14中任一项所述的方法,其特征在 于,第一恒量自动地加到所述误差变量(E)中,以获得所述 胎面(2)的两端的给定的重叠。
16. 根据权利要求12至15中任一项所述的方法,其特征在 于,将第二恒量加到所述比例控制块(12)的输出值中。
全文摘要
用于将胎面(2)施加到轮胎(4)的胎体(3)的机器(1)和方法;机器(1)具有转筒(5),支撑胎体(3);进给输送机(6),用于向转筒(5)进给胎面(2);压力辊(7),接触胎面(2);驱动装置(8),用可调节强度的力(F)推压力辊(7)使其靠着胎面(2);控制单元(9),用于将力(F)的强度作为误差变量(E)的函数进行调节,误差变量(E)是计算胎体(3)周长的剩余部分的长度(RCC)和胎面(2)剩余部分的长度(RTL)之间的差得到的;控制单元(9)通过比例控制块(12)调整力(F)的强度,比例控制块(12)具有作为误差变量(E)的值的函数和误差变量(E)的变化率的函数而改变的增益(Kp)。
文档编号B29D30/28GK101132904SQ200580048810
公开日2008年2月27日 申请日期2005年12月27日 优先权日2004年12月28日
发明者罗伯特·庞顿, 阿方索·戴·埃吉迪奥 申请人:株式会社普利司通
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