一种小胶片堆叠成轮胎胎面的方法及系统与流程

本发明属于轮胎制造领域，尤其涉及一种小胶片堆叠成轮胎胎面的方法及系统。

背景技术：

胎面是轮胎中很重要的一个部件，它的稳定性直接影响了轮胎的性能和寿命。现有的胎面堆叠成型技术中大多采用开环控制的方式，而开环控制的精度以及稳定性完全由控制模型以及控制算法决定，因此大多制作出来的轮胎胎面存在比较大的误差，精度低。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：现有技术中制作出来的轮胎胎面存在比较大的误差，精度低。

为解决上面的技术问题，本发明提供了一种小胶片堆叠成轮胎胎面的方法，该方法包括：

S1，计算机根据输入的待堆叠轮胎的形状参数，对所述待堆叠轮胎的胎面截面轮廓进行分解，得到多个分解区域信息；

S2，计算机根据贴合装置反馈的当前堆叠胶片所处的分解区域信息，确定所述贴合装置的当前分解区域的堆叠轨迹信息和当前分解区域的移动速度信息；

S3，所述贴合装置根据所述当前分解区域的堆叠轨迹信息和所述当前分解区域的移动速度信息，对所述待堆叠轮胎进行胶片堆叠，重复步骤S2-S3，直至所有分解区域均被堆叠，则结束。

本发明的有益效果：通过先计算出待堆叠轮胎的分解区域，然后根据这些分解区域，可以确定出贴合装置的堆叠轨迹信息和移动速度信息，接着就可以在这些确定的堆叠轨迹上进行堆叠，通过这样的精确地确定分解区域和根据轨迹进行堆叠，可以大大提高堆叠的质量，同时提高了轮胎的质量。

进一步地，所述S1中计算机根据输入的待堆叠轮胎的形状参数，对所述待堆叠轮胎的胎面截面轮廓进行分解，得到多个分解区域信息，其具体包括：

计算机根据输入的待堆叠轮胎的形状参数，在平面坐标系中将待堆叠轮胎的胎面截面轮廓上每个高度变化点记为Y1,Y2..Yn，与每个高度变化点对应的X轴为X1,X2..Xn，则所述胎面截面轮廓可以分解为由(X(n-1),0)，(X(n-1),Y(n-1))，(Xn,Yn)，(Xn,0)四个点构成的分解区域，其中Y轴代表所述胎面截面轮廓的高度。

进一步地，所述S2中计算机根据贴合装置反馈的当前堆叠胶片所处的分解区域信息，确定所述贴合装置的当前分解区域的堆叠轨迹信息和当前分解区域的移动速度信息，其具体包括：

S21，所述计算机根据所述贴合装置反馈的当前堆叠胶片的轴向位置信息，确定当前堆叠胶片在所述平面坐标系X轴上的坐标位置信息；

S22，所述计算机根据当前堆叠胶片在平面坐标系X轴上的坐标位置信息，确定所述当前堆叠胶片所处的分解区域信息，同时根据所述当前堆叠胶片所处的分解区域信息，确定所述当前堆叠胶片在所处的分解区域上需要堆叠的胶片层数m信息；

S23，所述计算机根据所述胶片层数m信息，确定需要堆叠的胶片体积v信息，其中计算所述胶片体积v的公式为：

v＝2*π*((m-1)*r+1*Th+2*Th+..+(m-1)*Th)*S,其中m为胶片层数，rr为成型鼓的半径，Th为胶片的厚度，S为胶片的截面积；

S24，所述计算机根据所述胶片体积v信息，确定贴合装置的所述贴合装置的当前分解区域的堆叠轨迹信息和当前分解区域的移动速度信息，其中计算所述移动速度s信息的公式为：

计算出贴合装置的移动速度s，其中f(x)表示当前分解区域内表示厚度的曲线函数，t0表示一个计算周期时间；

S25，将重复步骤S21-S24，直到计算了所有的分解区域信息，则结束。

进一步地，所述S3中所述贴合装置根据所述当前分解区域的堆叠轨迹信息和所述当前分解区域的移动速度信息，对所述待堆叠轮胎进行胶片堆叠，包括：

S31，当所述贴合装置在开始位置进行堆叠胶片时，所述贴合装置对所述待堆叠轮胎进行第一次胶片堆叠补偿；

S32，在完成第一次胶片堆叠补偿后，所述贴合装置根据当前分解区域的堆叠轨迹信息和所述当前分解区域的移动速度信息，对所述待堆叠轮胎进行堆叠；

S33，当所述贴合装置在末端位置进行堆叠胶片时，，所述贴合装置末端位置进行第二次胶片堆叠补偿，以形成完整的轮胎。

进一步地，所述S31中当所述贴合装置在开始位置进行堆叠胶片时，所述贴合装置对所述待堆叠轮胎进行第一次胶片堆叠补偿，其包括：

S311，根据开始位置在平面坐标系X轴上的坐标位置，确定所述第一次胶片堆叠补偿的厚度；

S312，根据所述第一次胶片堆叠补偿的厚度，确定堆叠补偿的胶片长度l；

S313，根据所述堆叠补偿的胶片长度，确定补偿时间；

S314，根据所述补偿时间，所述贴合装置对所述待堆叠轮胎进行第一次胶片堆叠补偿。

进一步地，所述S22中还包括：

当所述当前堆叠胶片处于两个相邻分解区域之间时，确定出所述当前堆叠胶片分别在两个相邻分解区域上需要堆叠的胶片层数m信息。

进一步地，所述堆叠补偿的胶片长度l的计算公式为：

l＝2*π*((m-1)*r+1*Th+2*Th+..+(m-1)*Th)；

所述补偿时间的计算公式为l＝s1*t；

其中，s1为胶片速度，t为补偿时间，Th为胶片厚度，l为补偿的胶片长度，r是成型鼓的半径。

进一步地，所述S32中包括：当所述待堆叠轮胎为斜交胎时，所述贴合装置根据当前分解区域的堆叠轨迹信息和所述当前分解区域的移动速度信息沿所述斜交胎的轴向方向对所述斜交胎进行胶片堆叠。

进一步地，所述S32中还包括：

当所述待堆叠轮胎为子午胎时，所述计算机将子午胎的成型鼓轮廓拟合成多段圆弧曲线信息；

所述计算机根据所述贴合装置所处的圆弧曲线信息和所述贴合装置的移动速度信息，确定所述贴合装置在所处的圆弧曲线信息上的旋转速度信息、沿所述子午胎的成型鼓的轴向移动速度信息和沿所述子午胎的成型鼓的径向移动速度信息；

所述贴合装置根据所述旋转速度信息、所述沿所述子午胎的成型鼓的轴向移动速度信息和所述径向移动速度信息，对所述子午胎进行胶片堆叠。

本发明的一种小胶片堆叠成轮胎胎面的系统，该系统包括：计算机、贴合装置；

所述计算机，用于根据输入的待堆叠轮胎的形状参数，对所述待堆叠轮胎的胎面截面轮廓进行分解，得到多个分解区域信息；

以及用于根据贴合装置反馈的当前堆叠胶片所处的分解区域信息，确定所述贴合装置的当前分解区域的堆叠轨迹信息和当前分解区域的移动速度信息；

所述贴合装置，用于根据所述当前分解区域的堆叠轨迹信息和所述当前分解区域的移动速度信息，对所述待堆叠轮胎进行胶片堆叠，以及反馈当前堆叠胶片所处的分解区域信息。

本发明的有益效果：通过先计算出待堆叠轮胎的分解区域，然后根据这些分解区域，可以确定出贴合装置的堆叠轨迹信息和移动速度信息，接着就可以在这些确定的堆叠轨迹上进行堆叠，通过这样的精确地确定分解区域和根据轨迹进行堆叠，可以大大提高堆叠的质量，同时提高了轮胎的质量。

附图说明

图1为实施例1一种小胶片堆叠成轮胎胎面的方法的流程图；

图2为实施例1对轮胎进行平面分解区域的示意图；

图3为实施例2对轮胎进行平面分解区域的示意图；

图4为实施例4对轮胎进行堆叠补偿的示意图；

图5为实施例8中对斜交胎进行堆叠的示意图；

图6为实施例9中对子午胎进行堆叠的示意图；

图7为实施例10一种小胶片堆叠成轮胎胎面的系统的示意图；

图8为实施例11一种小胶片堆叠成轮胎胎面的系统的示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，本发明实施例1提供的是一种小胶片堆叠成轮胎胎面的方法，该方法包括：

S1，计算机根据输入的待堆叠轮胎的形状参数，对所述待堆叠轮胎的胎面截面轮廓进行分解，得到多个分解区域信息；

S2，计算机根据贴合装置反馈的当前堆叠胶片所处的分解区域信息，确定所述贴合装置的当前分解区域的堆叠轨迹信息和当前分解区域的移动速度信息；

S3，所述贴合装置根据所述当前分解区域的堆叠轨迹信息和所述当前分解区域的移动速度信息，对所述待堆叠轮胎进行胶片堆叠，重复步骤S2-S3，直至所有分解区域均被堆叠，则结束。

需要理解的是，在计算机中输入一些轮胎的形状参数，比如轮胎的高度、大小、直径、材料等等这些涉及到的参数。根据这些输入的形状参数，对待堆叠轮胎的胎面截面轮廓进行分解，得到多个分解区域信息，如图2所示，各个分解区域中的一些形状。根据这些分解区域信息，可以确定出贴合装置的堆叠轨迹信息和移动速度信息，比如：在分解区域1中的，贴合装置的堆叠轨迹和在该分解区域中的移动速度，然后贴合装置会根据在分解区域1的堆叠轨迹进行堆叠，同时贴合装置也会根据在分解区域1中的移动速度进行移动。直到在所有的分解区域都堆叠完，才会结束。

另外，在本实施例1的基础上还可以安装测宽传感器，通过测宽传感器对小胶片宽度行反馈，比如：在当前的贴合装置中，该贴合装置在贴合完当前的胶片后会反馈贴合信息给测宽传感器，该测宽传感器会及时根据反馈了解当前的小胶片的宽度，然后使用改进的PID算法进行挤出机和压延机的控制下一次小胶片的宽度，这样可以及时保证胶片的截面积稳定。

可选地，在另一实施例2中所述S1中计算机根据输入的待堆叠轮胎的形状参数，对所述待堆叠轮胎的胎面截面轮廓进行分解，得到多个分解区域信息，其具体包括：

计算机根据输入的待堆叠轮胎的形状参数，在平面坐标系中将待堆叠轮胎的胎面截面轮廓上每个高度变化点记为Y1,Y2..Yn，与每个高度变化点对应的X轴为X1,X2..Xn，则所述胎面截面轮廓可以分解为由(X(n-1),0)，(X(n-1),Y(n-1))，(Xn,Yn)，(Xn,0)四个点构成的分解区域，其中Y轴代表所述胎面截面轮廓的高度。

可以理解的是，如图3所示，在本实施例2中是将待堆叠轮胎的胎面截面轮廓当作一个平面坐标系，将每个分解区域中的每个高度变化点记为Y1,Y2..Yn，与每个高度变化点对应的X轴为X1,X2..Xn，则所述胎面截面轮廓可以分解为由(X(n-1),0)，(X(n-1),Y(n-1))，(Xn,Yn)，(Xn,0)四个点构成的所述多个分解区域，其中Y轴代表所述胎面截面轮廓的高度。这样可以很清楚地了解到每个区域中运动的轨迹点，可以准确地在后续根据这些轨迹点进行胶片贴合。

可选地，在另一实施例3中所述S2中计算机根据贴合装置反馈的当前堆叠胶片所处的分解区域信息，确定所述贴合装置的当前分解区域的堆叠轨迹信息和当前分解区域的移动速度信息，其具体包括：

S21，所述计算机根据所述贴合装置反馈的当前堆叠胶片的轴向位置信息，确定当前堆叠胶片在所述平面坐标系X轴上的坐标位置信息；

S22，所述计算机根据当前堆叠胶片在平面坐标系X轴上的坐标位置信息，确定所述当前堆叠胶片所处的分解区域信息，同时根据所述当前堆叠胶片所处的分解区域信息，确定所述当前堆叠胶片在所处的分解区域上需要堆叠的胶片层数m信息；

S23，所述计算机根据所述胶片层数m信息，确定需要堆叠的胶片体积v信息，其中计算所述胶片体积v的公式为：

v＝2*π*((m-1)*r+1*Th+2*Th+..+(m-1)*Th)*S,其中m为胶片层数，rr为成型鼓的半径，Th为胶片的厚度，S为胶片的截面积；

S24，所述计算机根据所述胶片体积v信息，确定贴合装置的所述贴合装置的当前分解区域的堆叠轨迹信息和当前分解区域的移动速度信息，其中计算所述移动速度s信息的公式为：

计算出贴合装置的移动速度s，其中f(x)表示当前分解区域内表示厚度的曲线函数，t0表示一个计算周期时间；

S25，将重复步骤S21-S24，直到计算了所有的分解区域信息，则结束。

在本实施例3中计算当前堆叠胶片在该平面坐标系X轴上的坐标位置信息，然后再根据当前堆叠胶片所处的分解区域信息，确定当前堆叠胶片在所处的分解区域上需要堆叠的胶片层数m信息；比如：当前胶片堆叠的位置是在分解区域1中，然后计算该区域上堆叠的胶片层数m信息，因为有些地方堆叠胶片比较薄，有些地方堆叠胶片比较厚，因此，需要确定每个地方堆叠的胶片层数。通过这样的方法，会使得堆叠的效果更好。

可选地，如图4所示，在另一实施例4中所述S3中所述贴合装置根据所述当前分解区域的堆叠轨迹信息和所述当前分解区域的移动速度信息，对所述待堆叠轮胎进行胶片堆叠，包括：

S31，当所述贴合装置在开始位置进行堆叠胶片时，所述贴合装置对所述待堆叠轮胎进行第一次胶片堆叠补偿；

S32，在完成第一次胶片堆叠补偿后，所述贴合装置根据当前分解区域的堆叠轨迹信息和所述当前分解区域的移动速度信息，对所述待堆叠轮胎进行堆叠；

S33，当所述贴合装置在末端位置进行堆叠胶片时，所述贴合装置末端位置进行第二次胶片堆叠补偿，以形成完整的轮胎。

需要说明的是，实施例4是在上述实施例3的基础上进行的实施例方案，在开始进行堆叠的时候，需要进行一定的堆叠补充，如图4所示，在两边的三角形的初始位置，需要进行堆叠补偿，因为有些地方根据堆叠轨迹信息是无法进行堆叠完整的，所以需要在开始和结束的位置进行堆叠补偿。

可选地，在另一实施例5中所述S31中当所述贴合装置在开始位置进行堆叠胶片时，所述贴合装置对所述待堆叠轮胎进行第一次胶片堆叠补偿，其包括：

S311，根据开始位置在平面坐标系X轴上的坐标位置，确定所述第一次胶片堆叠补偿的厚度；

S312，根据所述第一次胶片堆叠补偿的厚度，确定堆叠补偿的胶片长度l；

S313，根据所述堆叠补偿的胶片长度，确定补偿时间；

S314，根据所述补偿时间，所述贴合装置对所述待堆叠轮胎进行第一次胶片堆叠补偿。

需要理解的是，本实施例5是在上述实施例4的基础上进行的堆叠补偿。

可选地，在另一实施例6中所述S22中还包括：

当所述当前堆叠胶片处于两个相邻分解区域之间时，确定出所述当前堆叠胶片分别在两个相邻分解区域上需要堆叠的胶片层数m信息。

需要说明的是，本实施例6是在上述实施例3的基础上进行的实施例方案，

可选地，在另一实施例7中所述堆叠补偿的胶片长度l的计算公式为：

l＝2*π*((m-1)*r+1*Th+2*Th+..+(m-1)*Th)；

所述补偿时间的计算公式为l＝s1*t；

其中s1为胶片速度，t为补偿时间，Th为胶片厚度，l为补偿的胶片长度，r是成型鼓的半径。

可选地，如图5所示，在另一实施例8中所述S32中包括：当所述待堆叠轮胎为斜交胎时，所述贴合装置根据当前分解区域的堆叠轨迹信息和所述当前分解区域的移动速度信息沿所述斜交胎的轴向方向对所述斜交胎进行胶片堆叠。

可选地，如图6所示，在另一实施例9中所述S32中还包括：

当所述待堆叠轮胎为子午胎时，所述计算机将子午胎的成型鼓轮廓拟合成多段圆弧曲线信息；

所述计算机根据所述贴合装置所处的圆弧曲线信息和所述贴合装置的移动速度信息，确定所述贴合装置在所处的圆弧曲线信息上的旋转速度信息、沿所述子午胎的成型鼓的轴向移动速度信息和沿所述子午胎的成型鼓的径向移动速度信息；

所述贴合装置根据所述旋转速度信息、所述沿所述子午胎的成型鼓的轴向移动速度信息和所述径向移动速度信息，对所述子午胎进行胶片堆叠。

如图7所示，本实施例10提供的是一种小胶片堆叠成轮胎胎面的系统，该系统包括：计算机、贴合装置；

所述计算机，用于根据输入的待堆叠轮胎的形状参数，对所述待堆叠轮胎的胎面截面轮廓进行分解，得到多个分解区域信息；

以及用于根据贴合装置反馈的当前堆叠胶片所处的分解区域信息，确定所述贴合装置的当前分解区域的堆叠轨迹信息和当前分解区域的移动速度信息；

所述贴合装置，用于根据所述当前分解区域的堆叠轨迹信息和所述当前分解区域的移动速度信息，对所述待堆叠轮胎进行胶片堆叠，以及反馈当前堆叠胶片所处的分解区域信息。

需要说明的是，需要理解的是，在计算机中输入一些轮胎的形状参数，比如轮胎的高度、大小、直径、材料等等这些涉及到的参数。根据这些输入的形状参数，对待堆叠轮胎的胎面截面轮廓进行分解，得到多个分解区域信息，如图2所示，各个分解区域中的一些形状。根据这些分解区域信息，可以确定出贴合装置的堆叠轨迹信息和移动速度信息，比如：在分解区域1中的，贴合装置的堆叠轨迹和在该分解区域中的移动速度，然后贴合装置会根据在分解区域1的堆叠轨迹进行堆叠，同时贴合装置也会根据在分解区域1中的移动速度进行移动。直到在所有的分解区域都堆叠完，才会结束。上述实施例1-实施例9中所有的技术特征均可以应用于本实施例10中的系统。

另外，如图8所示，在本实施例10的基础上进行的实施例11还可以安装PLC控制器和测宽传感器，通过测宽传感器对小胶片宽度行反馈，比如：在当前的贴合装置中，该贴合装置在贴合完当前的胶片后会反馈贴合信息给测宽传感器，该测宽传感器会及时根据反馈了解当前的小胶片的宽度，然后PLC控制器会根据计算机计算信息使用改进的PID算法控制胶片压出装置压出下一次小胶片的宽度，这样可以及时保证胶片的截面积稳定。

在上述所有的实施例中是对于检测小胶片宽度，是通过检测胶片压出装置的挤出压力和胶片的宽度，进行双回路闭环的改进型PID(比例-积分-微分控制器)控制；对于压出小胶片的方式，通过检测胶片的宽度，进行改进型PID控制。

另外，堆叠过程中的启动、停止以及运行过程的的变速三种状态通过不同斜率的斜坡发生器进行平滑加减速，预防小胶片拉断或者堆积。

通过使用本发明的设备生产出来的胎面质量对比原来的工艺要求有了大大的提升。

在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。