专利名称：生产轮胎和在线测试导电性的系统与方法
技术领域：
本发明涉及一种生产轮胎的系统。
为了能根据给定的规范来生产轮胎，从各个形成装置中离开的未完全加工的部件通常是在线测试其质量，从而确保各种混合物是和所需要的一样，即可以给予各个部件所需要的物理特性。而且，随着每个部件被加工和进给到轮胎装配机中，每个部件都接受各种在线的检查识别检查用来辨别和确定正被供给的部件是正确的；质量控制用来确保部件具有所需的物理特性(弹性，硬度等)；尺寸检查用来确保部件的外形与大小和/或部件的一部分的外形、大小和位置同所需的一致，以及质量控制用来确保在部件中分配所需的物质(非多孔结构，等等)。
尽管有上面的所有的检查，甚至是从各个可接受范围内的部件形成的轮胎，一些轮胎还是被发现缺乏所需的特性，因此降低了轮胎生产的平均质量。而且，现在的研究表明，由于倾向于使用更少的碳黑，关于轮胎的导电性的问题显著增加了。
本发明的一个目的是提供一个轮胎生产系统，该轮胎生产系统被设计成解决前述的缺点，特别是，该系统花费少并易于实现。
根据本发明，还提供一种如权利要求1所述的轮胎生产系统。
本发明还涉及一种轮胎生产方法。
根据本发明，还提供一种如权利要求22所述的轮胎生产方法。
图2示出了
图1中部分的更小比例的俯视图，为了更清楚，略去了一些部分。
系统1包括一条公知的生产线6，用于将在生产线6上被进给的多个部件(未示出)装配成轮胎2。
生产线6的末端具有一个辊式传送机7，用于在水平方向8上进给未完全加工或已加工的轮胎2，辊式传送机7包括多个水平、等距分布的辊子9，部分辊子被动力驱动从而将轮胎2向前进给，其余的辊子仅用于支撑轮胎2。沿着传送机7设置有一个控制台S，用于在线测试每个轮胎2的各个胎面4和至少一个胎缘5之间的导电性。
控制台S包括一个具有两个接线端11和12的导电性测量仪器10；和一个执行系统13，用于将接线端11与在控制台S上的轮胎2的至少一个胎缘5电连接，并用于将接线端12与控制台S上的轮胎2胎面4电连接。
测量仪器10提供用于测量在其接线端11和12之间的导电性(或电阻)，为公知的类型(例如商标名为KEITHELEY 487的测量仪器)，并具有很大的读数范围(最好是0欧姆到1G欧姆)。
测量仪器10通过一个IEEE488标准(电气和电子工程师协会标准488)界面与一个处理单元14(最好是工业用计算机)连接，IEEE488标准界面允许处理单元14控制测量仪器10的所有的功能。处理单元14轮流与控制生产线6的控制单元15和其他连接，也包括传送机7和执行系统13。
执行系统13包括两个夹紧体16，每个夹紧体提供用于咬合在控制台S上的一个胎缘5。更详细地，每个夹紧体16是一个由一个截圆锥部分17(具有一个用于咬合胎缘5的底面的侧面)和一个圆柱部分20(与截圆锥部分17同轴并具有一个底面21，底面21确定了一个用于胎缘5的外侧部分的支撑表面)的组合确定的旋转体。
在控制台S，这两个夹紧体16位于其各自的轴分布，夹紧体的轴与垂直轴23在一条直线上，夹紧体16可通过各自的执行设备24沿着轴23移动，执行设备24能被控制单元15控制，最好包括液压线性执行设备，最好也提供有与轴23同轴的旋转夹紧体16。
在实际的使用中，传送机7将轮胎2从生产线6进给到控制台S，并将轮胎设置在一个开始位置25(在图1和图2中用虚线表示)，在该位置轮胎2基本与垂直轴23同轴，因此与两个夹紧体16同轴。在执行设备24的控制下，夹紧体16以给定的作用力在胎缘5咬和轮胎的相对两侧；以及，在执行设备24的再次控制下，在开始位置25夹紧轮胎2的夹紧体16沿着垂直轴23将轮胎2移入到测量位置26(在图1中用实线表示)。
很明显，如果在开始位置25的轮胎1与夹紧体16不是完全同轴，通过松开轮胎5的第一内胎缘5，夹紧体16的截锥体形状部分17会自动将轮胎2的中心与夹紧体16同轴。
在优先实施例中，夹紧体16由完全导电的材料(典型的是金属)制成，并与测量仪器10的接线端11和系统1的地面27电连接。在另一个实施例中，仅有夹紧体16的截圆锥形状部分17是由完全导电的材料制成，而夹紧体16的圆柱部分20是由绝缘材料制成。
如图2所示，在控制台S，传送机7的一些辊子9比另一些辊子更短，从而允许夹紧体16的底部可以通过由辊子9确定的表面。
执行系统13也包括一个导电元件28，其与测量仪器10的接线端12电连接并与系统1的地面27绝缘；以及一个执行设备29，用于在与垂直轴23垂直的水平方向上，将导电元件28移动到与在控制台S上测量位置26的轮胎2的胎面4接触。
导电元件28由一个圆柱体31确定，其按照与执行装置一体的支持体32尺寸制成，从而可以沿与垂直轴23平行的中心垂直轴33空转。圆柱体31与支持体32绝缘，从而与系统1的地面27绝缘，并通过各自的滑动触点34与接线端12电连接。
最好，导电元件28的大小和执行设备29把持导电元件28与胎面4接触的作用力是这样来设置的，从而，在导电元件28和胎面4之间，其接触表面基本与胎面4和公路表面的典型接触面类似。
结合参考被传送机7进给到控制台的开始位置25的轮胎2，下面将描述控制台S的操作。
一旦轮胎2被进给到开始位置25(由未示出的公知的光传感器探测)，为了将轮胎2保持在开始位置，传送机7在该处停止，同时，如前面所描述的那样，夹紧体16被起动，通过各个胎缘5夹紧轮胎2并将其运到测量位置26。
一旦轮胎2在测量位置26，在执行设备29的作用下，导电元件28被移动，并以给定的接触力接触各个胎面4；在该处，处理单元14激活测量仪器10用于确定在接线端11和12之间的导电性(电阻)，也就是，在胎面4(或与导电元件28接触的胎面4的部分)和胎缘5之间的导电性。
在优选实施例中，当测量接线端11和12之间的导电性(或电阻)时，轮胎2被两个执行设备24沿轴23旋转，因此，在接线端11和12之间测量的导电性的平均值反映了整条轮胎的胎面4和胎缘5之间的导电性的平均值，这样增加了导电性测量的显著性和精确性。
从测量仪器10接收到轮胎2的导电性测量结果，处理单元14在数据库中存储测量结果用于后面的统计处理，并将测量结果和参考值相比较从而确定是否接收该轮胎2。根据比较的结果(或几个连续的比较)，处理单元14向控制单元15发送一个拒绝轮胎2的命令，停止处理并要求操作者的帮助，或是改变生产线6的处理参数。
一旦测量完成，导电元件28从轮胎2的胎面上分开，执行设备24通过夹紧体16的进一步的组合运动将轮胎2返回开始位置25。一旦返回开始位置25，轮胎2被夹紧体16松开并通过传送机7进给到系统1的连续部分35，用于进一步的处理(例如，硫化)或贮存。
此时，另一个轮胎2被传送机7进给到在控制台的开始位置25，然后重复上述的操作。
在另一未示出的实施例中，一旦测量完成，在测量位置的轮胎2被夹紧体16的进一步的组合运动送到结束位置(未示出)，其与开始位置25不同。
在未示出的一个实施例中，控制台S与所谓的“TUO机”一体，“TUO机”提供经过最后的测试(特别是X射线)可用于销售的轮胎2。该实施例的好处在于控制台S和“TUO机”之间的许多部件可以共享，从而减少了安装控制台S的费用。
在生产线6末端的控制台S使得可以快速有效地测量所有从生产线6上下来的轮胎2的导电性。以及，根据导电性的测量结果，任何不符合给定要求的轮胎都被否定，还可以为了解决该情况改变生产线6的处理参数。因此，控制台S对在生产线6上生产的轮胎的整体平均质量有一个很大的提升。
而且，在控制台S，每个轮胎2的导电性都被测量，但不是简单地测量轮胎2的任两点之间的导电性，而是尽可能地模拟轮胎的实际工作环境。事实上，在实际的使用中，轮胎2的导电性服务于地面，即，向路面放电，车体聚集的静电通过金属轮缘从车体释放到轮胎2上，金属轮缘与各自的金属轮毂相配合并在胎缘5处支撑轮胎2，然后，车体聚集的静电再通过胎面4的接触路面的部分从轮胎2释放到路面。同样地，在控制台S，轮胎2被在结构上与轮缘相似的夹紧体16咬合，在胎缘5和胎面4的一部分之间测量轮胎2的导电性，该胎面的一部分的尺寸与在实际使用中胎面与路面相接触的部分一样大。
权利要求
1.一种生产轮胎(2)的系统；该系统(1)包括一条用于装配轮胎(2)的生产线(6)，轮胎包括一个具有胎面(4)并在中心被两个环形胎缘(5)确定的环形外胎(3)；其特征是，该系统包括一个位于生产线(6)末端的控制台(S)，用于在线测量所述的每个轮胎(2)的导电性。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是，所述控制台(S)包括一个具有两个接线端(11，12)的导电性测量仪器(10)；以及一个执行装置(13)，用于将所述第一接线端(11)与在控制台(S)上的轮胎(2)的至少一个胎缘(5)电连接，并用于将所述第二接线端(12)与控制台(S)上的轮胎(2)的胎面(4)电连接。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征是，提供所述执行装置(13)用于在控制台(S)上绕轮胎(2)的中心轴旋转所述轮胎(2)。
4.根据权利要求1或2所述的系统，其特征是，所述第一接线端(11)与系统(1)的地面(27)连接，所述第二接线端(12)与系统(1)的地面(27)绝缘。
5.根据权利要求2或3或4所述的系统，其特征是，所述执行装置(13)至少包括一个与所述第一接线端(11)电连接的导电的夹紧体(16)，以及至少一个第一执行设备(24)，用于使夹紧体(16)与在控制台(S)上的轮胎(2)的胎缘(5)咬合。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征是，所述执行装置(13)包括两个导电的夹紧体(16)，其中至少有一个与所述第一接线端(11)电连接；以及两个第一执行设备(24)，用于使夹紧体(16)与在控制台(S)上的轮胎(2)的胎缘(5)咬合。
7.根据权利要求3和6所述的系统，其特征是，提供第一执行设备(24)用于绕共同的中心轴(23)旋转所述的两个导电夹紧体(16)。
8.根据权利要求5或6或7所述的系统，其特征是，所述的每个导电夹紧体(16)包括一个截锥体形状部分(17)，其具有一个用于咬合所述胎缘(5)的底面(19)的侧表面(18)。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征是，所述每个夹紧体(16)的截锥体形状部分(17)由导电材料制成。
10.根据权利要求8或9所述的系统，其特征是，所述夹紧体(16)包括一个圆柱部分(20)，其与相对应的截锥体形状部分(17)同轴连接，从而圆柱部分的基部(21)确定了一个用于所述胎缘(5)的外侧部分(22)的支撑表面。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征是，所述每个夹紧体(16)的圆柱部分(20)由导电材料制成。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征是，所述每个夹紧体(16)的圆柱部分(20)由绝缘材料制成。
13.根据权利要求6至12中任一项所述的系统，其特征是，所述生产线(6)包括一个水平传送机(7)，用于将所述轮胎(2)安置在所述控制台(S)的开始位置(25)；在所述第一执行设备(24)的控制下，所述两个导电夹紧体(16)在所述控制台(S)的开始位置(25)将所述轮胎(2)夹紧，并给予轮胎(2)一个第一运动从而将轮胎(2)安置在测量位置(26)。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征是，所述水平传送机(7)包括用于支撑所述轮胎(2)的一系列的辊子(9)，并且至少一部分辊子是装有动力的。
15.根据权利要求13或14所述的系统，其特征是，在所述第一执行设备(24)的控制下，所述的两个夹紧体(16)提供用于将轮胎(2)安置到测量位置(26)的第二运动，第二运动与第一运动相反，其将轮胎(2)运回所述开始位置(25)。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征是，所述运动的方向(23)与所述水平传送机(7)的移动方向(8)垂直。
17.根据权利要求16所述的系统，其特征是，所述运动发生在垂直方向(23)上。
18.根据权利要求2至17中任一项所述的系统，其特征是，所述执行装置(13)包括一个导电元件(28)，其与第二接线端(12)电连接；以及一个第二执行设备(29)，用于将所述导电元件(28)移动，并使导电元件(28)与在控制台(S)测量位置(26)上的轮胎(2)的胎面(4)接触。
19.根据权利要求18和13所述的系统，其特征是，所述第二执行设备(29)将所述导电元件(28)移动，并使导电元件(28)与在控制台(S)测量位置(26)上的轮胎(2)的胎面(4)接触。
20.根据权利要求18或19所述的系统，其特征是，所述导电元件(28)包括一个可沿其中心轴线空转的圆柱体(31)；圆柱体(31)通过滑动触点(34)与所述第二接线端(12)电连接。
21.根据权利要求1至20中任一项所述的系统，其特征是，还包括一个处理单元(14)，用于将每个所述的导电性测量结果与至少一个参考值相比较，从而确定所述的各个轮胎(2)的可接受性。
22.一种测量轮胎(2)的导电性的方法，轮胎包括一个具有胎面(4)并在中心被两个环形胎缘(5)确定的环形外胎(3)；该方法的特征是，将轮胎(2)向控制台(S)进给并进入开始位置(25)；通过两个相对的夹紧体(16)夹紧轮胎(2)的胎缘(5)；通过夹紧体(16)的一个第一组合运动将轮胎(2)移动到测量位置(26)；以及在所述的测量位置(26)进行导电性测量。
23.根据权利要求22所述的方法，其特征是，一旦所述导电性测量完成，所述轮胎(2)通过夹紧体(16)的一个与第一组合运动相反的第二组合运动将轮胎(2)返回所述的开始位置(25)。
24.根据权利要求22所述的方法，其特征是，一旦所述导电性测量完成，所述轮胎(2)被夹紧体(16)的第三组合运动安置到不同于所述开始位置(25)的结束位置。
25.根据权利要求20至24中任一项所述的方法，其特征是，当所述轮胎(2)位于所述测量位置(26)，导电元件(28)被移动并与轮胎(2)的胎面(4)接触；通过测量仪器(10)的第一接线端(11)与至少一个所述夹紧体(16)电连接以及其第二接线端(12)与所述导电元件(28)电连接，从而至少一个胎缘(5)和胎面(4)之间的导电性被测量。
26.根据权利要求25所述的方法，其特征是，所述导电元件(28)的尺寸和将其保持与所述胎面(4)接触的作用力是这样确定的，即，在导电元件(28)和胎面(4)之间的接触表面基本与胎面(4)和公路表面的典型接触表面相同。
27.根据权利要求25或26所述的方法，其特征是，在所述的测量位置(26)，所述轮胎(2)绕各自的中心轴旋转。
28.根据权利要求22至27中任一项所述的方法，其特征是，所述的第一运动包括将轮胎(2)垂直举起。
29.根据权利要求22至28中任一项所述的方法，其特征是，将所述的导电性测量的结果与至少一个参考值作比较，从而确定所述轮胎(2)的可接受性。
全文摘要
一种生产轮胎(2)的系统(1)和方法；轮胎(2)包括一个环形的外胎(3)，外胎(3)具有胎面(4)并在中心由两个环形的胎缘(5)确定；位于生产线(6)的末端有一控制台(S)，用于在线测量所述的每个轮胎(2)的胎面(4)和至少一个胎缘(5)之间的导电性。
文档编号B29D30/08GK1390698SQ0211615
公开日2003年1月15日 申请日期2002年4月19日 优先权日2001年4月20日
发明者毛里齐奥·法尔内 申请人:普利斯通股份有限公司