一种用于定心轮胎部件的装置及方法与流程

本发明涉及轮胎成型技术领域，尤其涉及一种用于定心轮胎部件的装置及方法。

背景技术：

轮胎成型机一般包括用于将轮胎部件(如带束层)输送至鼓(如带束鼓)的输送装置，其中，输送装置包括第一输送组件及第二输送组件。在轮胎部件从第一输送组件朝向第二输送组件输送的过程中，需要纠偏机构对轮胎部件进行纠偏，使得轮胎部件的横向中心与第二输送组件的横向中心对齐。此时，鼓横向移动至第二输送组件的前方，并使得鼓的横向中心与第二输送组件的横向中心对齐。这种情况下，第二输送组件可将轮胎部件输送至鼓上，并在带束鼓上成型成位置准确且规则的圆筒状。

美国专利公告第US6,994,140B2号公开了一种纠偏机构，该纠偏机构通过检测具有预设宽度的轮胎部件来对轮胎部件进行纠偏。当轮胎部件的边缘均沿着导引位置向前移动时，轮胎部件的中心即可对准到第二输送组件及鼓的中心位置。然而，若轮胎部件的实际宽度大于或小于预设宽度时，若轮胎部件的边缘仍沿着导引位置向前移动，轮胎部件的中心就不能对齐第二输送组件和鼓的中心，最终造成轮胎部件未能精准贴合至鼓上。

为了解决上述问题，中国发明专利公告第CN105682912B号公开了一种用于定心轮胎部件的方法，该方法能够对各种宽度轮胎部件进行定心。该纠偏机构通过检测轮胎部件侧边缘并将侧边缘对齐至第二输送组件上的预先设定的导引位置并向前输送。当轮胎部件的前段部分进入到第二输送组件上后，再检测轮胎部件的实际宽度，当实际宽度与预设宽度不同时，轮胎部件的实际中心与第二输送组件上的中心位置存在偏移。最后通过移动鼓，使得鼓中心与轮胎部件的实际中心对准，从而实现轮胎部件精准能贴合至成型鼓上。然而，该用于定心轮胎部件的需要第一输送组件和鼓的移动来实现，影响轮胎部件定心的稳定性，同时也增加了对纠偏机构的控制难度。另外，由于第二输送组件的中心位置上通常设有定长检测机构，若轮胎部件的实际中心与定长检测机构的中心位置不同，则会造成轮胎部件定长检测不准，从而影响轮胎部件接头拼接的准确性。

有鉴于此，有必要提供一种改进的用于定心轮胎部件的装置及方法以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种用于定心轮胎部件的装置，该装置能够对同一规格下宽度有变化的轮胎部件进行定心，且纠偏控制简单。

为实现上述目的，本发明提供一种用于定心轮胎部件的装置，包括第一输送组件、设置在所述第一输送组件一侧的第二输送组件以及设置在所述第二输送组件一侧的鼓部件，所述第一输送组件将轮胎部件输送至所述第二输送组件上，所述第二输送组件将所述轮胎部件输送至所述鼓部件上，所述轮胎部件包括前端部分、中间部分和尾端部分，所述装置还包括：

第一检测机构，用于测量所述轮胎部件第一纵向位置的实际宽度，所述第一纵向位置为所述前端部分和所述中间部分的邻接位置；

控制模块，与所述第一检测机构电性连接，用于根据所述轮胎部件第一纵向位置的实际宽度以及所述第二输送组件的第二横向中心，计算出所述轮胎部件前端部分位于所述第二输送组件上的边缘参考线；

第二检测机构，与所述控制模块电性连接，所述第二检测机构设置在所述第一输送组件和所述第二输送组件之间，用于检测所述轮胎部件前端部分的实际侧边缘；

纠偏驱动机构，与所述控制模块电性连接，用于根据所述控制模块计算出的所述实际侧边缘与所述边缘参考线之间的横向偏移量，驱动所述第一输送组件横切移动，使得所述实际侧边缘与所述边缘参考线对齐。

进一步地，所述第一检测机构包括设置在所述第一输送组件下方的检测元件及可驱动所述检测元件横向移动的驱动组件，所述检测元件通过横向移动来获取所述轮胎部件的实际宽度。

进一步地，所述第一检测机构包括固定设置在所述第一输送组件下方的光学检测元件，所述光学检测元件用于检测轮胎部件宽度。

进一步地，所述第一输送组件和所述第二输送组件之间具有间隔槽，所述第二检测机构包括设置在所述间隔槽的上侧或下侧的图像获取元件、设置在所述图像获取元件另一侧的光源发生元件以及与所述控制模块电性连接的控制器。

进一步地，所述第二检测机构用于实时检测所述轮胎部件中间部分的第四横向中心；

所述纠偏驱动机构根据所述控制模块计算出的所述第二输送组件的第二横向中心与所述第四横向中心之间的横向偏移量，驱动所述第一输送组件横切移动，使得所述第二横向中心与所述第四横向中心对齐。

进一步地，所述装置还包括设置在所述第一输送组件上的裁切装置，所述裁切装置用于裁切轮胎部件。

进一步地，所述装置还包括设置在所述第二输送组件的第二横向中心上的定长检测机构，所述定长检测机构用于确定轮胎部件的裁切长度。

本发明的目的在于提供一种用于定心轮胎部件的方法，该方法能够对同一规格下宽度有变化的轮胎部件进行定心，且纠偏控制简单。

为实现上述目的，本发明提供一种应用如上述所述的定心轮胎部件的装置进行定心轮胎部件的方法，包括如下步骤：

步骤一：所述轮胎部件在所述第一输送组件上时，所述第一检测机构检测所述轮胎部件上第一纵向位置的实际宽度；

步骤二：所述控制模块根据所述第一检测机构测量出实际宽度和预先获得的所述第二输送组件的第二横向中心，计算出所述轮胎部件前端部分位于所述第二输送组件上的边缘参考线；

步骤三：所述第二检测机构获取到轮胎部件的实际侧边缘，所述控制模块计算出所述实际侧边缘与边缘参考线之间的横向偏移量，所述纠偏驱动机构根据所述横向偏移量控制所述第一输送组件横切移动，使得所述轮胎部件前端部分的实际侧边缘与所述边缘参考线对准。

进一步地，所述方法还包括步骤四：

所述第二检测机构实时检测所述轮胎部件的第四横向中心，所述控制模块计算出所述第二横向中心和所述第四横向中心的横向偏移量，所述纠偏驱动机构控制所述第一输送组件横切移动，使得所述第二横向中心与所述第四横向中心对齐。

进一步地，所述第一检测机构检测所述轮胎部件的第一纵向位置的实际宽度包括：

所述第一检测机构的检测元件通过获取所述轮胎部件的第一纵向位置的两个侧边缘以检测到所述轮胎部件的实际宽度。

进一步地，所述纠偏驱动机构控制所述第一输送组件横切移动包括：

所述纠偏驱动机构控制所述第一输送组件横向移动。

进一步地，所述纠偏驱动机构控制所述第一输送组件横切移动包括：

所述纠偏驱动机构控制所述第一输送组件靠近所述第二输送组件的一端围绕所述第一输送组件远离所述第二输送组件一端的枢转轴转动。本发明提供的用于定心轮胎部件的方法具有以下有益效果：

相较于前案，本发明提供的用于定心轮胎部件方法和装置，通过预先获得轮胎部件的第一纵向位置的宽度，如此能够对同一规格下的不同宽度的轮胎部件的进行纠偏定心，同时，本发明提供的方法和装置对轮胎部件的纠偏控制过程简单。

附图说明

图1是本发明用于定心轮胎部件的装置的俯视图。

图2是本发明用于定心轮胎部件的装置的侧视图。

图3是本发明用于定心轮胎部件的装置的局部立体图。

图4是图3中A处的放大图。

图5是本发明用于定心轮胎部件的装置上第一输送组件的立体图。

图6是本发明第一检测机构的示意图。

图7是本发明轮胎部件的实际宽度与预设宽度相同时被输送到第二输送组件上的示意图。

图8是本发明轮胎部件的实际宽度与预设宽度不同时被输送到检测线位置的示意图。

图9是图8中的轮胎部件被输送到与检测线相交时纠偏机构进行纠偏后的示意图。

图10是图9中的轮胎部件经过纠偏后被输送至第二输送组件上的示意图。

具体实施方式

为使发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明具体实施例及相应的附图对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例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。

如图1至图3所示，本发明公开一种用于定心轮胎部件的装置100，该装置应用于轮胎成型机。具体地，用于定心轮胎部件的装置100包括第一输送组件1、与第一输送组件1相邻的第二输送组件2、设置在第一输送组件1下方的第一检测机构3、设置于第一输送组件1和第二输送组件2之间的第二检测机构4、用于对第一输送组件1进行纠偏的纠偏驱动机构8、设置在第二输送组件2上的定长检测机构5、设置在第二输送组件2下游的鼓部件6、设置在第一输送组件1上方的轮胎部件裁切装置7以及控制模块。第一检测机构3、第二检测机构4、定长检测机构5以及纠偏驱动机构8分别与控制模块电性连接。

用于定心轮胎部件的装置100可保证轮胎部件200在第二输送组件2 上的横向中心与鼓部件6的横向中心对齐，如此可将轮胎部件200输送至鼓部件6上所需的位置，并在鼓部件6成型为圆筒状。在本实施方式中，轮胎部件200为带束层，鼓部件6为带束鼓。当然在其它实施方式中，轮胎部件也可以为其他轮胎部件，如帘布层。

如图1、图7至图10所示，在本实施方式中，轮胎部件200呈平行四边形，包括前端部分210、尾端部分230以及位于前端部分210和尾端部分 230之间的主要部分220，前端部分210和尾端部分230均为三角形，主要部分220为长方形。下文中所称横向为与第一输送组件1和/或第二输送组件2的输送方向F相垂直的方向，横向也即为第一输送组件1、第二输送组件2的宽度方向。如图8至图10所示，轮胎部件200的第一横向中心260 为前端部分210与主要部分220之间的过渡处横向宽度一半的直线。

如图1至图2及图7至图10所示，用于定心轮胎部件的装置100还包括支撑第一输送组件1和第二输送组件2的支撑架11。第一输送组件1接收轮胎部件200并用于将轮胎部件200朝向第二输送组件2输送。第二输送组件2用于将轮胎部件200朝向鼓部件6输送。第一输送组件1与第二输送组件2之间设置有间隔槽13，第一输送组件1将轮胎部件200越过间隔槽13输送至第二输送组件2上。在本实施方式中，第一输送组件1为辊子输送机，第一输送组件1包括竖直设置的两个侧板14以及设置在两个侧板14之间且沿输送方向间隔设置的多个输送辊17，相邻两个输送辊17之间设有贯通孔171。第二输送组件2具有第二横向中心16，第二横向中心 16位为第二输送组件2横向宽度一半的位置。在本实施方式中，第二输送组件2为传送带组件。

如图1至图2、图3至图4及图6所示，第一检测机构3设置在第一输送组件1的下方。第一检测机构3包括设置在第一输送组件1下方的驱动组件以及可在驱动组件的驱动下横向移动的检测元件31，驱动组件包括驱动源33、与驱动源的输出端相连的丝杠32以及与驱动源电性连接的第二编码器，检测元件31配合旋转安装设置在丝杠32上。检测元件31在驱动源的驱动下横向移动扫描轮胎部件200的两个侧边缘来确定轮胎部件200在纵长方向上第一纵向位置的实际宽度D。上述第一纵向位置是靠近轮胎部件200的前端部分210的位置，即轮胎部件200的前端部分210与主要部分220之间的过渡处或邻接处。前端部分210驱动源可在第二编码器的等时间间隔的触发下驱动丝杠32旋转以带动检测元件31移动进行检测。检测元件31优选为接近开关，且设置在两个相邻设置的输送辊17之间的贯通孔下方，如此可以检测到轮胎部件200完整的宽度。在第一检测机构3 检测到轮胎部件200第一纵向位置上的实际宽度D后，控制模块根据第二横向中心16和轮胎部件200第一纵向位置上的实际宽度D，计算出轮胎部件200前端部分210在第二输送组件2上的边缘参考线18。

在另一实施方式中，为了保证实时性，第一检测机构3包括固定设置在第一输送组件1下方且用于检测轮胎部件200宽度的光学检测元件。光学检测元件可以为CCD相机、红外传感器等，这里不做具体限定，只要为能够获取到轮胎部件200的实际宽度D的现有光学元件都属于上述光学检测元件的范围。

如图1至图2及图6至图10所示，第二检测机构4包括设置在间隔槽 13的上侧图像获取元件41、设置在间隔槽13的下侧且与图像获取元件41 相对的光源发生元件42、与图像获取元件41相连的第一编码器(未图示) 以及与控制模块电性连接的控制器43。图像获取元件41配合光源发生元件 42用于检测轮胎部件200的前端部分210进入间隔槽13后在位于检测线131位置处的轮廓或横向位置。这里检测线131为图像获取元件41所能检测到的区域。在本实施方式中，图像获取元件41设置在间隔槽13的上方，光源发生元件42设置在间隔槽13的下方。在另一实施方式中，图像获取元件41也可设置在间隔槽13的下方，光源发生元件42设置在间隔槽13 的上方。图像获取元件41为CCD相机。当轮胎部件200在输送的过程中，即轮胎部件20的前端部分210在间隔槽13上方移动时，第一编码器以脉冲等间隔触发的方式驱动图像获取元件41进行多次检测，并将检测到的图像信息传输至控制器43，控制器43将图像信息处理得到轮胎部件200的实际侧边缘250的横向位置信息并将其传输至控制模块。

如图1至图2及图5所示，图像获取元件41在检测到轮胎部件200前端部分210的实际侧边缘250的横向位置后，控制模块计算出该实际侧边缘250与上述边缘参考线18横向偏移量T，然后控制纠偏驱动机构8驱动第一输送组件1横切移动，如此，使得轮胎部件200的实际侧边缘250与上述边缘参考线18相对齐。需要说明的是，当轮胎部件200前端部分210 的实际侧边缘250移动至图像获取元件41的检测范围内时，图像获取元件 41获取到轮胎部件200前端部分210的实际侧边缘250的横向位置，控制模块计算获取到横向偏移量T时，控制模块就控制纠偏驱动机构8驱动第一输送组件1横切移动。另外，在轮胎部件200向前输送的过程中，图像获取元件41可以实时获取轮胎部件200的主要部分220的中心位置。

这里第一输送组件1横切移动是指第一输送组件1横向移动，即纠偏驱动机构(未图示)驱动第一输送组件1整体横向平移。在图3至图5公开了横切移动的另一种实现方式，第一输送组件1横切移动是第一输送组件1靠近第二输送组件2的一端围绕另一端的水平枢转轴转动。具体地，纠偏驱动机构8包括设置在第一输送组件1靠近第二输送组件2一端的电缸81。电缸81包括缸座以及伸缩杆，伸缩杆的一端与第一输送组件1相连。缸座设置在支撑板15上，支撑板15固定在支撑架11的顶部。输送辊17 远离第二输送组件2一端可枢转设置在支撑架11上。当电缸81驱动伸缩杆伸出或收缩时，驱动第一输送组件1一端绕另一端摆转。如图1至图2 及图7所示，定长检测机构5包括设置在第二输送组件2位于第二横向中心16的传感器51，传感器51与裁切装置7之间的距离S2已知。传感器 51与控制模块电性连接，当轮胎部件200的前缘与传感器51相接触时，传感器51被触发并开始计时，控制模块根据第二输送组件2的输送速度和传感器51计出的时间获取到轮胎部件200走过的路程S1，S1和S2之和即为贴附于鼓部件6上的轮胎部件所需的长度。

如图7至图10所示，鼓部件6具有第三横向中心61，第三横向中心 61为鼓部件6外圆周表面轴向宽度一半的中心面。在工作位置时，鼓部件 6的第三横向中心61与第二横向中心16对准。

本发明用于定心轮胎部件的装置通过在第一输送组件1下方设置有第一检测机构3，可实时测量出轮胎部件200第一纵向位置的实际宽度D，控制模块根据实际宽度D以及第二输送组件2的第二横向中心16计算出轮胎部件200前端部分210位于第二输送组件2上的边缘参考线18，然后第二检测机构4实时检测轮胎部件200前端部分210的实际侧边缘250，控制模块再计算出实际侧边缘250与边缘参考线18之间的横向偏移量T，最后控制模块根据横向偏移量T控制纠偏驱动机构8驱动第一输送组件1横切移动，使得轮胎部件200的实际侧边缘250与边缘参考线18对齐，保证输送至第二输送组件2上的轮胎部件200的第一横向中心260与鼓部件6的横向中心61对齐，提高轮胎部件200在鼓部件6上的拼接质量。在轮胎部件的制作过程中，由于各种原因，往往会出现同一规格的轮胎部件的宽度不尽相同，因此轮胎部件的定心带来困难，本发明用于定心轮胎部件的装置通过在第一输送组件上预先设置第一检测机构，如此，能够对同一规格下的各种不同宽度的轮胎部件进行实时定心，本发明装置具有纠偏控制简单的优点。

如图7至图10所示，本发明还公开一种利用上述装置100用于定心轮胎部件的方法，该包括如下步骤：

步骤一：轮胎部件200在第一输送组件1上输送时且前端未超出第一输送组件2，第一检测机构3获取轮胎部件200上第一纵向位置的实际宽度 D。

第一检测机构3检测轮胎部件200的实际宽度D的具体过程为：驱动源33通过驱动丝杠32转动，使得检测元件31沿第一输送组件1的横向移动，以扫描检测轮胎部件200的主要部分220靠近前端部分210交界处的横向两个侧边缘251来确定轮胎部件200的实际宽度D。即，第一检测机构3可获得轮胎部件200上第一纵向位置的实际宽度D。

步骤二：控制模块根据轮胎部件200的实际宽度D和第二输送组件2 上的第二横向中心16，确定轮胎部件200在第二输送组件2上的侧边缘参考线18。

步骤三：第一输送组件1将轮胎部件200输送至第二输送组件2上之前，第二检测机构4检测轮胎部件200前端部分210的实际侧边缘250的横向位置，控制模块计算出该实际侧边缘250的横向位置与侧边缘参考线 18的横向偏移量T，控制模块根据接收到的横向偏移量T向纠偏驱动机构 8发送信号，纠偏驱动机构8根据该横向偏移量T控制第一输送组件1横切移动，以使得实际侧边缘250与侧边缘参考线18对齐。如此，保证第一横向中心260与第二横向中心16对准，从而完成对轮胎部件200前端部分 210部分的定心。轮胎部件200输送至第二输送组件2上之前是指轮胎部件 200的前端部分210已移动至间隔槽13内。

步骤四：当轮胎部件200主要部分220被输送至间隔槽13处的检测线 131时，第二检测机构4可实时检测到轮胎部件主要部分220的横向中心，该横向中心可以称为第四横向中心。第二检测机构4获取到轮胎部件主要部分220的实时的第四横向中心，并将其发送至控制模块，控制模块根据第四横向中心与第二横向中心16计算出横向偏移量，控制模块根据该横向偏移量控制第一输送组件1横切移动，以使轮胎部件200主要部分220的第四横向中心与第二横向中心16对齐，从而完成对轮胎部件200主要部分 220的定心。在主要部分220被输送至第二输送组件2上的过程中，第二检测机构4实时检测主要部分220的横向中心，控制模块能够获取主要部分 220的实时横向偏移量，这样控制模块根据横向偏移量进行实时定心。

在轮胎部件200继续朝向第二输送组件2输送时，尾端部分230部分进入至间隔槽13后，第二检测机构4检测到中间部件220和尾端部分230 交界处的横向中心，并将其发送至控制模块，控制模块根据该横向中心与第二横向中心16计算出横向偏移量，控制模块根据该横向偏移量控制第二输送组件1横切移动，中间部件220和尾端部分230交界处的横向中心与第二横向中心16对齐，从而完成对后端230部分的定心。

步骤五：定长检测机构5确定所需长度的轮胎部件200后，裁切装置7 进行裁切，已获得卷绕单条轮胎胎胚所需长度的轮胎部件200。这里所需长度是指上述S1和S2之和的长度。

步骤六：将第二输送组件2将轮胎部件200输送至鼓部件6上，并成型为圆筒状。

本发明用于定心轮胎部件的方法通过在轮胎部件200进入第二输送组件2之前，通过检测轮胎部件200第一纵向位置的实际宽度D，控制模块根据实际宽度D计算出轮胎部件200前端部分210在第二输送组件2上的边缘参考线18，然后第二检测机构4实时检测轮胎部件前端部分的实际侧边缘250，控制模块再计算出侧边缘250与边缘参考线18之间的横向偏移量T，纠偏驱动机构8驱动第一输送组件1横切移动，使得轮胎部件200 的实际侧边缘250与边缘参考线18对齐。相较于现有技术，相较于前案，本发明提供的用于定心轮胎部件方法和装置，通过预先获得轮胎部件的第一纵向位置的宽度，如此能够对同一规格下的不同宽度的轮胎部件的进行纠偏定心。同时，本发明提供的方法和装置只需要控制第一输送组件的移动即可实现定心，不需要控制鼓部件的移动，因此，对轮胎部件的纠偏控制过程简单。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。