CN104204762B - 用于在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品铺设的方法 - Google Patents
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Abstract
一种用于在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品的铺设的方法，所述方法包括：驱动正在处理的轮胎(10)围绕旋转轴线(X)以介于大约π/8rad/s和大约6πrad/s之间的转速(ω)旋转，所述轮胎具有包括一个或多个初级半成品(30)的径向外表面(20)；将第一电磁射线(R1a)发送至所述径向外表面(20)，所述径向外表面产生对应的第一反射射线(R1b)；通过第一检测装置(10)检测反映所述第一反射射线(R1b)的至少一个第一图像(A1)；控制所述第一检测装置(110)，使得用于检测所述至少一个第一图像(A1)的第一曝光时间(T1)介于大约0.1s和大于10s之间；实施所述至少一个第一图像(A1)和一个或多个参考数据(Ref)之间的第一比较；根据所述第一比较产生第一通知信号(NS1)。还描述了一种用于在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品的铺设的设备。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品铺设的方法。本发明还涉及一种用于控制在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品铺设的设备。
背景技术
车轮轮胎通常包括胎体结构，所述胎体结构包括至少一个胎体帘布层，所述至少一个胎体帘布层分别具有相对的端部折片，所述相对的端部折片分别接合到环形锚固结构，所述环形锚固结构结合在通常称作“胎圈”的区域中，所述胎圈区域限定了轮胎的径向内圆周边缘。
带束结构关联到胎体结构，所述带束结构包括一个或者多个带束层，所述带束层径向定位并且相对于胎体帘布层彼此叠置，所述带束层具有交叉定向和/或基本平行于轮胎的延伸部的圆周方向定向的织物或者金属增强帘线。与构成轮胎的其它半成品一样，同样由弹性体材料制成的胎面带施加在径向外部位置中。
另外，弹性体材料的相应侧壁施加在胎体结构的侧表面上的轴向外部位置，每个侧壁均从胎面带的侧边缘中的一个延伸直到靠近胎圈的相应环形锚固结构。在“无内胎”类型的轮胎中，通常称作“衬里”的气密覆盖层覆盖轮胎的内表面。
本发明具体地用于以下处理，在所述处理中，通过将初级半成品关联在一起并且将初级半成品铺设在适当的成形支撑件上来构造轮胎。
根据所使用的处理类型，成形支撑件可以基本是环面状或者基本圆柱状的构造鼓。
术语“初级半成品”用于表示连续细长元件，所述连续细长元件优选地具有平坦的横截面并且由弹性体材料制成。优选地，所述“初级半成品”是切割成适当尺寸的所述细长元件的分段。更为优选地，所述“初级半成品”嵌入有一个或多个增强织物或者金属帘线，所述增强织物或者金属帘线沿着同一细长元件的纵向方向布置成相对彼此平行。
当这种初级半成品包括上述增强帘线时，如果这种初级半成品具有主要纵向尺寸，则在下文中这种初级半成品也称作“条状元件”。适于彼此接近或者部分叠置的条状元件配合以形成轮胎的不同部件。具体地，条状元件可以用于制造轮胎的胎体结构的一个或多个胎体帘布层和/或带束结构的一个或多个带束条或者带束层。
在一些情况中，半成品元件还可以具有彼此相当的纵向尺寸和横向尺寸，所述纵向尺寸和所述横向尺寸优选地彼此基本相等。在这种情况中，它们是板状元件，所述板状元件在平面图中基本成四边形。这种类型的初级半成品可以用在轮胎构造中，并且在下文中它们称作“增强元件”。术语“初级半成品”还用于表示由弹性体材料制成的没有被帘线增强的轮胎部件。
术语“正在处理的轮胎”用于表示轮胎的成形支撑件，其中，轮胎的至少一个部件部分铺设在支撑件自身上。
术语轮胎的“部件”用于表示适于在轮胎中或者其部分中行使功能的任何部件，例如选自：衬里、下层衬里、胎体帘布层/多个胎体帘布层、下层带束插入件、相对于彼此交叉以及零度类型的带束条、用于胎面带的粘合片、胎面带、侧壁、胎圈芯、胎圈填料、织物、金属增强插入件或者仅仅由弹性体材料制成的插入件、防磨插入件、侧壁插入件。
术语“检测图像”用于表示以给定的时间间隔通过检测装置输出并且由该装置的检测窗口上的入射射线限定的模拟或者数字格式的点矩阵或者帧，所述时间间隔也称作“曝光时间”或者“快门速度”。在该时间间隔期间，装置保持不间断地有效，使得在单张图像(即，检测到的图像)中反映在该时间间隔中入射在检测窗口上的所有可检测的射线。配合形成图像的射线(或多条射线)是检测装置敏感的射线，并且所述射线例如包括在给定间隔的波长中。
本申请人发现，参照上述初级半成品，可能降低轮胎质量的一个极其重要的因素是错误地定位初级半成品。实际上可能发生的是，没有相对于构造鼓的中心线平面准确地定位条状元件，或者没有以周向均匀并且相对于所述构造鼓的对称面对称的方式定位先前在翻起步骤期间铺设的增强元件。类似地，由弹性体材料制成且没有用帘线增强的轮胎部件(例如通过铺设布置成轴向毗邻并且至少部分径向叠置的匝获得所述轮胎部件)可能没有利用相对于构造鼓的对称面正确地定位来构造。
本申请人发现，可能对轮胎质量造成不利影响的另一个因素是在铺设初级半成品时可能存在的错误，这可以导致初级半成品之间纵向未对准，或者因没有实施铺设而缺乏初级半成品。
本申请人发现，现有技术解决方案不能以简单、廉价且可靠的方式检测铺设初级半成品过程中可能存在的错误或者误差。具体地，在不缩短制造和/或铺设初级半成品的时间的前提下有效应用已知类型的控制系统需要使用高性能的检测结构、以及拥有极其复杂的硬件/软件的设备。
本申请人发现，能够通过在驱动成形鼓期间相对于传统“瞬时”图像以更长的曝光时间检测图像和照片，来大幅减少系统所需的硬件以及所使用的软件的计算复杂性。因此，这种检测的图像或者照片反映在成形鼓旋转期间在成形鼓上正在处理的轮胎的瞬时图像在曝光时间期间的集合或者叠加。换言之，鼓在检测装置之前以给定速度旋转；检测装置设定成使得检测图像的曝光时间允许在单幅图像中反映正在处理的轮胎的、尺寸远远大于能够由单幅“瞬时”图像反映的部分的尺寸的部分。然而，如果检测的图像的尺寸基本与假定瞬时图像的尺寸相等，通过叠加(或者，如上更加精确所述，通过集合)在整个曝光时间期间检测到的假定瞬时图像来表示正在处理的轮胎的较大部分。
最后，本申请人发现，可以通过如上所述检测一个或多个图像并且将所述图像与参考参数比较以验证是否如规定的那样铺设了所述初级半成品或者是否根据设计规定定位初级半成品，来控制初级半成品的铺设。这种参考参数可以包括反映优化铺设的预设数据和源自先前检测操作的数据。
发明内容
根据第一方面，本发明涉及一种用于在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品的铺设的方法。
上述方法包括以下行为中的至少一个：
-驱动正在处理的轮胎以介于大约π/8rad/s和大约6πrad/s之间的转速围绕旋转轴线旋转，所述轮胎具有包括一个或多个初级半成品的径向外表面；
-将第一电磁射线发送至所述径向外表面，所述径向外表面产生了对应的第一反射射线；
-通过第一检测装置检测反映所述第一反射射线的至少一个第一图像；
-控制所述第一检测装置，使得用于检测所述至少一个第一图像的曝光时间介于大约0.1s和大约10s之间；
-实施所述至少一个第一图像和一个或多个参考数据之间的第一比较；
-根据所述第一比较产生第一通知信号。
本申请人认为，上述方法通过应用相对简单廉价的硬件和软件系统，允许有效地控制将初级半成品正确铺设在成形鼓上，并且因此可随着时间流逝重复地获得根据设计规范构造的轮胎。
根据第二方面，本发明涉及一种用于在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品的铺设的设备。
上述设备可以包括：
-致动构件，所述致动构件用于驱动正在处理的轮胎以介于大约π/8rad/s和大约6πrad/s之间的转速围绕旋转轴线旋转，所述轮胎具有包括一个或多个初级半成品的径向外表面；
-第一发射器装置，所述第一发射器装置适于将第一电磁射线发送到所述径向外表面，所述径向外表面产生对应的第一反射射线；
-第一检测装置，所述第一检测装置适于检测反映所述第一反射射线的至少一个第一图像；
-控制单元。
上述控制单元优选地构造成用于：
a)控制所述第一检测装置，使得用于检测所述至少一个第一图像的第一曝光时间介于大约0.1s和大约10s之间；
b)实施所述至少一个第一图像和一个或多个参考数据之间的第一比较；
c)根据所述第一比较产生第一通知信号。
根据第三方面，本发明涉及一种用于在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品的铺设的方法。
上述方法包括所述行为中的至少一个：
-驱动正在处理的轮胎围绕旋转轴线旋转，所述轮胎具有包括一个或多个初级半成品的径向外表面；
-将第一电磁射线发送至所述径向外表面，所述径向外表面产生对应的第一反射射线；
-通过第一检测装置检测反映所述第一反射射线的至少一个第一图像；
-控制所述第一检测装置，使得用于检测所述至少一个第一图像的第一曝光时间至少等于所述正在处理的轮胎围绕所述旋转轴线旋转一整圈所用的时间；
-实施所述至少一个第一图像和一个或多个参考数据之间的第一比较；
-根据所述第一比较产生第一通知信号。
根据第四方面，本发明涉及一种用于在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品的铺设的设备。
上述设备可以包括：
-致动构件，所述致动构件用于驱动正在处理的轮胎围绕旋转轴线旋转，所述轮胎具有包括一个或多个初级半成品的径向表面；
-第一发射器装置，所述第一发射器装置适于将第一电磁射线发送至所述径向外表面，所述径向外表面产生对应的第一反射射线；
-第一检测装置，所述第一检测装置适于检测反映所述第一反射射线的至少一个第一图像；
-控制单元。
上述控制单元优选地构造成用于：
a)控制所述第一检测装置，使得用于检测所述至少一个第一图像的第一曝光时间至少等于所述正在处理的轮胎围绕所述旋转轴线旋转一整圈所用的时间；
b)实施所述至少一个第一图像和一个或多个参考数据之间的第一比较；
c)根据所述第一比较产生第一通知信号。
根据上述方面中的一个或多个，本发明可以具有下述优选特征中的一个或多个。
优选地，所述正在处理的轮胎的转速介于大约π/8rad/s和大约6πrad/s之间。
特别地，所述正在处理的轮胎的转速介于大约π/2rad/s和大约2πrad/s之间。
优选地，用于检测所述至少一个第一图像的第一曝光时间介于大约0.1s和大约10s之间。
特别地，所述第一曝光时间介于大约1s和大约4s之间。
优选地，所述第一曝光时间至少等于所述正在处理的轮胎围绕所述旋转轴线旋转一整圈所用的时间。
因此，单幅图像可以在占据小得多的存储空间的情况下以简单的方式完全反映正在处理的轮胎的外表面。
优选地，所述控制单元可以构造成还用于控制上述致动构件，特别地用于调节正在处理的轮胎的转速。
优选地，所述第一检测装置设置有检测窗口，所述检测窗口具有基本平行于所述正在处理的轮胎的旋转轴线的主延伸方向。
优选地，所述第一检测装置定位在第一检测平面上，所述第一检测平面将所述第一检测装置连结到所述径向外表面的被所述第一电磁射线照射的第一入射区域。
优选地，设置有用于将所述第一电磁射线向所述径向外表面发射的至少一个第一发射器装置。
优选地，所述第一发射器装置定位在第一发射平面上，所述第一发射平面将所述第一发射器装置连结到径向外表面的由所述第一电磁射线照射的第一入射区域。
优选地，所述第一检测平面与所述第一发射平面限定了介于大约30°和大约60°之间的角度。特别地，所述角度可以基本等于大约45°。
这允许获得在由正在处理的轮胎的径向外表面反射的光量和可以确定辐射轮廓的精度之间的理想折中。
优选地，所述一个或多个参考数据包括根据由所述第一检测装置实施的先前检测操作限定的数据。
这允许验证随着时间流逝所实施的操作(诸如，半成品铺设操作)的可重复性。
优选地，所述一个或多个参考数据包括根据先前检测操作在统计基础上限定的数据。
因此，这允许以简单且快速的方式计算可以提供关于轮胎整体质量的指示的汇总参数。
优选地，所述第一通知信号反映所述初级半成品中的一个或多个的定位。
优选地，所述第一通知信号反映没有铺设至少一个初级半成品。
优选地，第二电磁射线由第二发射器装置发射到所述径向外表面，所述径向外表面产生对应的第二反射射线。然后通过第二检测装置检测反映所述第二反射射线的至少一个第二图像。控制所述第二检测装置，使得用于检测反映所述第二反射射线的所述至少一个第二图像的第二曝光时间介于大约0.1s和大约10s之间。然后，实施所述至少一个第二图像和一个或多个参考数据之间的第二比较，根据所述第二比较产生第二通知信号。
优选地，所述第二曝光时间介于大约1s和大约4s之间。
优选地，所述第二曝光时间至少等于所述正在处理的轮胎围绕所述旋转轴线旋转一整圈所用的时间
优选地，所述第一和第二曝光时间基本彼此相等。
优选地，所述第一电磁射线照射在所述径向外表面的第一区域上，所述第二电磁射线照射在所述径向外表面的第二区域上。
特别地，所述第一和第二区域由所述正在处理的轮胎的相应轴向端部区域来限定。
因此，第一和第二图像可以反映正在处理的轮胎的不同部分(诸如正在处理的轮胎的轴向端部)，以便证实正确铺设了增强元件和/或单个条状元件的相反两端。
优选地，所述第一电磁射线的波长介于500nm和700nm之间
特别地，所述第一电磁射线的波长介于600nm和650nm之间。
优选地，所述第二电磁射线的波长介于500nm和700nm之间。
特别地，所述第二电磁射线的波长介于600nm和650nm之间。
优选地，所述第一和第二电磁射线基本具有相同的波长。
优选地，所述第一检测装置包括CCD传感器，所述CCD传感器以8位或者16位操作。
优选地，所述第二检测装置包括CCD传感器，所述CCD传感器以8位或者16位操作。
优选地，所述控制单元还构造成用于：
a’)控制所述第二检测装置，使得用于检测所述至少一个第二图像的第二曝光时间介于大约0.1s和大约10s之间；
b’)实施所述至少一个第二图像和一个或多个参考数据之间的所述第二比较；
c’)根据所述第二比较产生所述第二通知信号。
优选地，所述第二检测装置设置有第二检测窗口，所述第二检测窗口具有基本平行于所述正在处理的轮胎的旋转轴线的主延伸方向。
优选地，所述第二检测装置定位在第二检测平面上，所述第二检测平面将所述第二检测装置连结到所述径向外表面的由所述第二电磁射线照射的第二入射区域。
优选地，所述第二发射器装置定位在第二发射平面上，所述第二发射平面将所述第二发射器装置连结到径向外表面的由所述第二电磁射线照射的第二入射区域。
优选地，所述第二检测平面与所述第二发射平面限定了介于大约30°和大约60°之间的角度。
优选地，所述正在处理的轮胎的成形支撑件具有直径介于18”和24”之间的圆柱形状或者环面形状。
附图说明
从非限制的优选实施例的详细描述中，其它特征和优势将更加显而易见。
在下文中参照附图且仅仅以非限制性示例的方式进行描述，附图中：
图1示意性示出了根据本发明的设备的侧视图；
图2示意性示出了图1的设备的平面图；
图3a、3d、4a、4d示意性示出了正在处理的轮胎的一些初级半成品零件；
图3b、3e、4b、4e示出了图3a、3d、4a、4d的半成品的切向轮廓；
图3c、3f、4c、4f示出了通过应用于图3a、3d、4a、4d的半成品的根据本发明的方法和设备获得的图像；
图5示意性示出了图1的设备的元件零件的结构细节。
具体实施方式
参照附图，用10表示正在处理的轮胎，所述轮胎包括初级半成品，通过根据本发明的方法和/或设备控制所述初级半成品的铺设。
正在处理的轮胎10包括例如圆柱状或者环面状的成形支撑件50。
在图1中示意性示出了成形支撑件50。
优选地，成形支撑件50的直径介于18”和24”之间，并且特别地介于18”和22”之间。
正在处理的轮胎10具有径向外表面20，所述径向外表面20包括一个或多个初级半成品30。
优选地，初级半成品30可以是条状元件(图3a)和/或增强元件(图4a)。
初级半成品30铺设在成形支撑件50上的径向外部位置，以便提供正在处理的轮胎10的一个或多个部件。
本发明特别地应用于已经铺设初级半成品30的情况。特别地，根据本发明的方法和设备允许证实是否根据工程规范铺设初级半成品30并且因此证实所获得的轮胎是否满足所要求的结构和质量特征。
正在处理的轮胎10围绕其旋转轴线X旋转(图1、2)。
优选地，通过在图2中示意性示出的适当的致动构件40实施这种运动。
致动构件40可以包括机电致动器和/或适当的运动控制装置，其目的是使得正在处理的轮胎10旋转运动。
优选地，正在处理的轮胎10的转速ω介于大约π/8rad/s和大约6πrad/s之间。
更加特别地，正在处理的轮胎10的转速ω介于大约π/2rad/s和大约2πrad/s之间。
根据本发明的方法包括将第一电磁射线R1a发送到正在处理的轮胎10的径向外表面20。
优选地，通过第一发射器装置100产生第一电磁射线R1a。
特别地，第一发射器装置100可以是激光发射器。
第一电磁射线R1a的波长可以介于500nm和700nm之间。
更加特别地，该波长可以介于600nm和650nm之间。
优选地，第一电磁射线R1a是所谓的“激光片”，即这样的射线，当其入射在基本正交于其传播方向的表面上时产生大体直线、实际上为矩形的光形式，所述光形式相对于其它光形式具有更大的尺寸。
实际发生的是由第一发射器装置100发射的激光束在其通过时因径向外表面20的轮廓而发生变形；将在下文更加详细描述的第一检测装置110由此通过被反射的射线产生反映该现象的第一图像A1。
优选地，第一发射器装置100定位在第一发射平面EA1中，所述第一发射平面EA1将第一发射器装置100自身连结到径向外表面20的第一电磁射线R1a入射的部分上。
实践中，第一发射平面EA1描述了第一电磁射线R1a在其传播过程遵循的从第一发射器装置100至正在处理的轮胎10的径向外表面20的路径。
实际上，如上所述，第一电磁射线R1a基本上是“激光片”，并且可以将所述第一电磁射线R1a传播所沿的空间区域比作平面表面。
在优选实施例中，第一发射平面EA1与通过正在处理的轮胎的旋转轴线X和第一电磁射线R1a的第一入射区域Z1的通过平面形成的角度介于30°和60°之间，并且特别地基本等于大约45°。
图1示意性示出了第一发射平面EA1的位于正交于正在处理的轮胎10的旋转轴线X且通过第一入射区域Z1的平面上的线。
径向外表面20至少部分反射第一电磁射线R1a；由此，这允许获得对应的第一反射射线R1b。
通过第一检测装置110检测反映所述第一反射射线R1b的至少一个第一图像A1。
换言之，第一检测装置110定位成由第一反射射线R1b照射，并且由于其感测能力，能够至少产生反映由此接收的射线的上述第一图像A1。
优选地，第一检测装置110包括数字摄像机，适当地控制所述数字摄像机以便提供静态图像作为输出，就好像其是照相机一样。替代地，第一检测装置110可以包括照相机。
优选地，第一检测装置110可以包括一个或多个例如单色型的CCD传感器；所述CCD传感器可以以8位或者16位操作。
优选地，第一检测装置110可以包括透镜(未示出)。
优选地，第一检测装置110设置有检测窗口110a(在图5中示意性示出)，所述检测窗口具有基本平行于正在处理的轮胎10的旋转轴线X的主延伸方向D1(图2、5)。
就几何位置而言，第一检测装置110定位在第一检测平面DA1上，所述第一检测平面DA1将第一检测装置110自身连结到所述径向外表面20的由第一电磁射线R1a照射的部分(即，上述第一入射区域Z1)。
在图1和图2中示意性示出了该第一检测平面DA1。
优选地，第一检测平面DA1是正在处理的轮胎10的旋转轴线X以及第一电磁射线R1a的第一入射区域Z1的通过平面。
优选地，第一检测平面DA1与第一发射平面EA1限定了介于大约30°和大约60°之间，并且特别地基本等于大约45°的角α1。
图1示意性示出了第一检测平面DA1的在正交于正在处理的轮胎10的旋转轴线X并且通过第一入射区域Z1的平面上的线。
优选地，控制第一检测装置110，使得用于检测第一图像A1的第一曝光时间T1介于大约0.1s和大约10s之间。
特别地，第一曝光时间T1可以介于大约1s和大约4s之间。
在优选实施例中，第一曝光时间T1至少等于正在处理的轮胎10围绕其旋转轴线X旋转一整圈所用的时间。
因此，通过优选地与正在处理的轮胎10的转速ω相结合适当地调整第一曝光时间T1，允许获得第一图像A1。第一图像A1总结了与在第一曝光时间T1期间径向外表面20的被第一电磁射线R1a照射并且由第一检测装置110检测的圆周部分相关的信息。
换言之，由于正在处理的轮胎10的旋转运动，在每个瞬间均照射并且检测径向外表面20的不同圆周部分(实际上，应当记住的是，第一发射器装置100和第一检测装置110基本相对于参考系固定，正在处理的轮胎10相对于所述参考系旋转运动)。
因此将通过虚拟瞬时图像的一类叠加形成第一图像A1，所述虚拟瞬时图像均反映径向外表面20的具有极小圆周尺寸的相应部分。
在检测第一图像A1之后，实施第一图像A1和一个或多个参考数据Ref之间的第一比较。根据第一比较产生第一通知信号NS1。
参考数据Ref可以包括根据由第一检测装置110实施的先前检测操作限定的数据。
实践中，将第一图像A1与由第一检测装置110检测的先前类似图像比较，以便证实随着时间流逝是否以均匀一致的方式实施各种铺设操作。
作为附加方案或者替代方案，参考数据Ref可以包括根据先前检测操作在统计基础上限定的数据。因此，使用统计标准，能够限定例如反映轮胎的整体质量的汇总值，这可以允许确定轮胎自身是否可以用于其它处理和/或商业化，或者确定所述轮胎是否因为缺乏所需的特征而应被丢弃。
在一个实施例中，第一通知信号NS1可以反映径向外表面20的一部分的一个或多个初级半成品30的定位。
作为附加方案或者替代方案，第一通知信号NS1可以反映没有铺设一个或多个初级半成品30。
以示例的方式，可以考虑图3a-3c、3d-3f和4a-4c、4d-4f。
图3a示意性示出了由布置成相互毗邻的多个条状元件30形成的径向外表面20。
如可观察的那样，条状元件精确且没有错误地铺设。
图3a仍然示意性示出了入射到径向外表面20的第一电磁射线R1a、R2a(即，上述“激光片”)。
图3b示意性示出了在这种情况中正在处理的轮胎10的切向轮廓，而图3c示意性示出了检测到的第一图像A1。
第一图像A1大体由两个基础光段B1和铺设光段B2形成，所述两个基础光段B1反映铺设有条状元件30的表面，所述铺设光段B2反映铺设的条状元件。
如上所述，铺设精确并且正确地实施。因此，光段B1和B2均匀、清晰且相对彼此容易区别。
图3d替代性地示出了当铺设条状元件时发生定位错误的情况。
图3e以低密度图形示出了右侧上的多余轮廓部分。
图3f示出了在以下情况中检测到的第一图像A1；除了两个基础光段B1和铺设光段B2之外，还发现了明显比其它光段强度低的另一侧向光段B3。这是由于单个错误定位的条状元件，所述单个错误定位的条状元件在被照亮并且检测的一段时间内导致由侧向光段B3表示的光束的短暂变形。
实践中，在第一曝光时间T1期间，通过将被铺设表面和条状元件反射的射线叠加而给出光段B1和B2。假设铺设表面总是与自身相同并且假设铺设的条状元件的大部分提供相同的轮廓，则光段B1和B2强度特别高并且被很好地描绘出轮廓。
反之亦然，光段B3源自在明显短于第一总曝光时间T1的时间段期间被照射并且检测到的仅仅一个条状元件。因此，光段B3的强度明显较低。
因此，通过分析第一图像A1导出的第一通知信号NS1可以反映一个或多个初级半成品30的定位。
图4a-4c和4d-4f指的是增强元件的铺设。
图4a示意性示出了径向外表面20的一部分的一系列增强元件30。
图4b示出了外表面20的切向轮廓，图4c示出了第一图像A1。
各种增强元件没有以完全周向的方式定位。这在第一图像A1中的光段C中可发现，所述光段C因其强度较低而与光段B1、B2明显区分开。
针对这种类型的第一图像A1可以实施的分析在于评估光段C是长于还是短于给定阈值，以便确定铺设中的误差是否可视为接受，或者确定是否应该丢弃正在处理的轮胎。
图4d示出发生了导致没有铺设增强元件中的一个的错误的情况。
由于在给定时间段期间，不存在第一电磁射线R1a能够照射的初级半成品，并且由此由铺设表面(即，铺设有初级半成品30的表面，由成形支撑件的外表面或者已经位于成形支撑件自身上的轮胎部件构成)全部反射，所以第一图像A1除了基本光段B1和铺设光段B2之外还具有辅助光段B4。
由此在这种情况中，第一通知信号NS1可以提供关于没有铺设初级半成品的事实的指示。
在一个优选实施例中，除了第一图像A1之外检测第二图像A2。
优选地，相对于第一图像A1使用相同的操作模式检测第二图像A2。
由此根据本发明的方法可以包括将第二电磁射线R2a发送到正在处理的轮胎10的径向外表面20。
优选地，通过第二发射器装置200产生第二电磁射线R2a。
特别地，第二发射器装置200可以是激光发射器。
第二电磁射线R2a的波长可以介于大约500nm和大约700nm之间。
更加特别地，该波长可以介于大约600nm和大约650nm之间。
优选地，第一和第二电磁射线R1a、R2a的波长基本相等。
优选地，第二电磁射线R2a是所谓的“激光片”，即这样的射线，在照射到基本正交于其传播方向的表面上时，产生大体直线、实际上为矩形的光形式，所述光形式相对于其它光形式具有更大的尺寸。
因此，产生了与以上参照第一电磁射线R1a所述现象相同的现象。
优选地，第二发射器装置200定位在第二发射平面EA2上，所述第二发射平面EA2将第二发射器装置200自身与径向外表面20的由第二电磁射线R2a照射的部分相连。
实践中，第二发射平面EA2描述了由第二电磁射线R2a在其传播过程中遵循的从第二发射器装置200至正在处理的轮胎10的径向外表面20的路径。
实际上，如上所述，第二电磁射线R2a基本是“激光片”，并且第二电磁射线R2a传播所沿的空间区域可以与平面表面类似。
在一个优选实施例中，第二发射平面EA2与通过正在处理的轮胎10的旋转轴线X并通过第二电磁射线R2a的第二入射区域Z2的平面形成的角度介于30°和60°之间，并且更加特别地基本等于大约45°。
图1示意性示出了第二发射平面EA2的位于正交于正在处理的轮胎10的旋转轴线X且通过第一入射区域Z1的平面上的线。
第二电磁射线R2a至少部分地由径向外表面20反射；这允许获得对应的第二反射射线R2b。
换言之，第二检测装置210定位成由第二反射射线R2b照射，并且由于其传感器能力，其能够至少产生反映这样接收的射线的上述第二图像A2。
优选地，第二检测装置210包括数字摄像机，适当地控制数字摄像机以便提供静态图像作为输出，就好像其是照相机一样。替代地，第二检测装置210可以包括照相机。
优选地，第二检测装置210可以包括一个或多个例如单色型的CCD传感器；所述CCD传感器可以以8位或者16位操作。
优选地，第二检测装置210可以包括透镜(未示出)。
优选地，第二检测装置210设置有检测窗口210a(在图5中示意性示出)，所述检测窗口具有基本平行于正在处理的轮胎10的旋转轴线X的主延伸方向D2(图2、5)。
就几何定位而言，第二检测装置210定位在第二检测平面DA2上，所述第二检测平面DA2将第二检测装置210自身连结到所述径向外表面20的由第二电磁射线R2a照射的部分(即，所述第二入射区域Z2)。
在图1和图2中示意性示出了该第二检测平面DA2。
优选地，第二检测平面DA2是通过正在处理的轮胎10的旋转轴线X以及第二电磁射线R2a的第二入射区域Z2的平面。
优选地，第二检测平面DA2与第二发射平面EA2限定了介于大约30°和大约60°之间，并且特别地基本等于大约45°的角α2。
图1示意性示出了第二检测平面DA2的在正交于正在处理的轮胎10的旋转轴线X并且通过第一入射区域Z1的平面上的线。
优选地，控制第二检测装置210，使得用于检测第二图像A2的第二曝光时间T2介于大约0.1s和大约10s之间。
特别地，第二曝光时间T2可以介于大约1s和大约4s之间。
优选地，第一曝光时间T1和第二曝光时间T2基本相同。
在一个优选实施例中，第二曝光时间T2至少等于正在处理的轮胎10围绕其旋转轴线X旋转一整圈所用的时间。
因此，通过优选地与正在处理的轮胎10的转速ω相结合地适当调整第二曝光时间T2，允许获得第二图像A2。第二图像A2总结了与在第二曝光时间T2期间径向外表面20的由第二电磁射线R2a照射并且由第二检测装置210检测的圆周部分相关的信息。
因此，通过虚拟瞬时图像的一类叠加形成第二图像A2，所述虚拟瞬时图像均反映径向外表面20的具有极小圆周尺寸的相应部分。
在检测第二图像A2之后，实施该第二图像A2和一个或多个参考数据Ref之间的第二比较。根据第二比较产生第二通知信号NS2。
参考数据Ref可以包括根据由第二检测装置210实施的先前检测操作限定的数据。实践中，将第二图像A2与由第二检测装置210检测的先前类似图像进行比较，以便证实随着时间流逝是否以均匀一致的方式实施各种铺设操作。
作为附加方案或者替代方案，参考数据Ref可以包括根据先前检测操作在统计基础上限定的数据。因此，使用统计标准，能够限定例如反映轮胎的整体质量的汇总值，这可以允许确定轮胎自身是否可以用于其它处理和/或商业化，或者确定所述轮胎是否因为缺乏所需的特征而应被丢弃。
在一个实施例中，第二通知信号NS2可以反映径向外表面20的一部分的一个或多个初级半成品30的定位。
第一和第二电磁射线R1a、R2a可以有利地用于监测正在处理的轮胎10的轴向不同部分。
优选地，第一电磁射线R1a照射在径向外表面20的第一区域Z1上，并且第二电磁射线R2a照射在径向外表面20的第二区域Z2上。
特别地，第一和第二区域Z1、Z2可以由正在处理的轮胎10的相应轴向端部区域E1、E2限定。
通常，在无损于第一和第二图像A1、A2反映正在处理的轮胎10的不同部分的事实的情况下，第一和第二图像A1、A2可以看作彼此非常相似。因此，图3c、3f、4c、4f也可以认为反映第二图像A2。
还可以根据第一图像A1和第二图像A2之间的比较产生第一和/或第二通知信号NS1、NS2，以便提供与正在处理的轮胎10的对应部分的对称性/不对称性相关的信息。换言之，关于性能的第一和/或第二比较的参考数据Ref可以分别包括反映第二和/或第一图像A2、A1的数据。
在一个实施例中，在所谓的“滚动”期间可以检测第一和/或第二图像A1、A2，以便不会以任何方式影响时间周期(即，总轮胎构造时间或者其一部分)。
如提及的那样，本发明还涉及一种用于在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品的铺设的设备。
在图2中示意性示出的该设备整体用附图标记90表示。
设备90包括致动构件40，所述致动构件40作用在正在处理的轮胎10上。
设备90还包括第一发射器装置100和第一检测装置110。
设备90还包括控制单元300，所述控制单元300构造成用于控制第一检测装置110，使得用于检测第一图像A1的第一曝光时间T1是上述的一个。
优选地，控制单元300可以构造成还用于控制上述致动构件40，特别地用于调节正在处理的轮胎10的转速ω。
控制单元300还构造成用于实施第一图像A1和参考数据Ref之间的上述第一比较并且用于产生随后的第一通知信号NS1。
优选地，设备90还包括第二发射器装置200和第二检测装置210。
优选地，控制单元300还构造成用于控制第二检测装置210的第二曝光时间T2。
优选地，控制单元300还构造成用于实施第二图像A2和参考数据Ref之间的上述第二比较，并且用于产生随后的第二通知信号NS2。
优选地，控制单元300还可以构造成用于实施第一和第二图像A1、A2之间的上述比较。
如上所述，成形支撑件50可以具有可变的尺寸。有利地，根据本发明的方法和设备能够利用具有不同直径的成形支撑件在给定限制内正确操作：除了应当具有足够的场深度之外，要求满足的条件是：第一和/或第二检测装置110、120的视野覆盖最大直径和最小直径的两个极端条件，在所述两个极端条件下，由第一/第二图像A1、A2再现的光线处于第一/第二图像A1、A2自身的上端或者下端处。
就小于最小尺寸或者大于最大尺寸的尺寸而言，由“激光片”产生的光线处于第一/第二检测装置110、120的视野之外并且由此不能在第一/第二图像A1、A2中再现。
根据以上能够发现，第一/第二图像A1、A2内的光线的位置可以允许确定所应用的成形支撑件的直径。
应当发现，控制单元300被描述为唯一的逻辑装置，所述唯一逻辑装置能够实施上述操作和在下文声明权利的操作。实际上，控制单元300可以获得为单个物理装置，或者还可作为若干电子装置的组合，所述若干电子装置被适当地编程并且构造成用于实施指定功能。
有利地，控制单元300构造成用于管理包装处理或者连接到操作模块，所述操作模块构造成用于管理包装处理。因此，例如控制单元300可以具有确定可用的第一和/或第二曝光时间T1、T2所需的数据。
就第一和第二通知信号NS1、NS2而言，它们还能够获得为用于指定操作者的例如声学和/或视觉类型的警告信号，尤其是在需要快速通知要求立即干预或者短期干预的情况的时候。
该通知信号NS1、NS2还可以由反映检测操作和实施的比较的数据和参数传输构成，并且所述通知信号NS1、NS2用于处理器，所述处理器构造成存储这种信息并且/或者实施控制和验证功能或者根据预设逻辑的任何其它通知。
Claims (45)
1.一种用于在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品的铺设的方法，所述方法包括：
-驱动正在处理的轮胎(10)围绕旋转轴线(X)以介于π/8rad/s和6πrad/s之间的转速(ω)旋转，所述轮胎具有包括一个或多个初级半成品(30)的径向外表面(20)；
-将第一电磁射线(R1a)发送至所述径向外表面(20)，所述径向外表面产生对应的第一反射射线(R1b)；
-通过第一检测装置(110)检测反映所述第一反射射线(R1b)的至少一个第一图像(A1)；
-控制所述第一检测装置(110)，使得用于检测所述至少一个第一图像(A1)的第一曝光时间(T1)介于0.1s和10s之间；
-实施所述至少一个第一图像(A1)和一个或多个参考数据(Ref)之间的第一比较；
-根据所述第一比较产生第一通知信号(NS1)。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一曝光时间(T1)介于1s和4s之间。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述正在处理的轮胎(10)的所述转速(ω)介于π/2rad/s和2πrad/s之间。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一曝光时间(T1)至少等于所述正在处理的轮胎(10)围绕所述旋转轴线(X)旋转一整圈所用的时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一检测装置(110)设置有检测窗口(110a)，所述检测窗口具有基本平行于所述正在处理的轮胎(10)的旋转轴线(X)的主延伸方向(D1)。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一检测装置(110)定位在第一检测平面(DA1)上，所述第一检测平面将所述第一检测装置(110)连结到所述径向外表面(20)的由所述第一电磁射线(R1a)照射的第一入射区域(Z1)。
7.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括设置至少一个第一发射器装置(100)，所述第一发射器装置用于将所述第一电磁射线(R1a)发送到所述径向外表面(20)上。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述第一发射器装置(100)沿着第一发射平面(EA1)定位，所述第一发射平面将所述第一发射器装置(100)连结到所述径向外表面(20)的由所述第一电磁射线(R1a)照射的第一入射区域(Z1)。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述第一检测装置(110)定位在第一检测平面(DA1)上，所述第一检测平面将所述第一检测装置(110)连结到所述径向外表面(20)的由所述第一电磁射线(R1a)照射的第一入射区域(Z1)，所述第一检测平面(DA1)与所述第一发射平面(EA1)限定了介于30°和60°之间的角度(α1)。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个参考数据(Ref)包括根据由所述第一检测装置(110)实施的先前检测操作限定的数据。
11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述一个或多个参考数据(Ref)包括根据先前检测操作在统计基础上限定的数据。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一通知信号(NS1)反映所述初级半成品(30)中的一个或多个的定位。
13.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一通知信号(NS1)反映没有铺设至少一个初级半成品(30)。
14.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括：
-将第二电磁射线(R2a)发送至所述径向外表面(20)上，所述径向外表面产生对应的第二反射射线(R2b)；
-通过第二检测装置(210)检测反映所述第二反射射线(R2b)的至少一个第二图像(A2)；
-控制所述第二检测装置(210)，使得用于检测所述至少一个第二图像(A2)的第二曝光时间(T2)介于0.1s和10s之间；
-实施所述至少一个第二图像(A2)和一个或多个参考数据(Ref)之间的第二比较；
-根据所述第二比较产生第二通知信号(NS2)。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第二曝光时间(T2)介于1s和4s之间。
16.根据权利要求14或者15所述的方法，其中，所述第二曝光时间(T2)至少等于由所述正在处理的轮胎(10)围绕所述旋转轴线(X)旋转一整圈所用的时间。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一电磁射线(R1a)照射所述径向外表面的第一入射区域(Z1)，并且所述第二电磁射线(R2a)照射所述径向外表面(20)的第二入射区域(Z2)。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述第一入射区域(Z1)和第二入射区域(Z2)由所述正在处理的轮胎(10)的相应轴向端部区域(E1，E2)限定。
19.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一电磁射线(R1a)和/或第二电磁射线(R2a)的波长介于500nm和700nm之间。
20.根据权利要求14所述的方法，其中，所述第一检测装置(110)和/或第二检测装置(210)包括以8位或者16位操作的CCD传感器。
21.一种用于在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品的铺设的设备，所述设备包括：
-致动构件(40)，所述致动构件用于驱动正在处理的轮胎(10)以介于π/8rad/s和6πrad/s之间的转速(ω)围绕旋转轴线(X)旋转，所述轮胎具有包括一个或多个初级半成品(30)的径向外表面(20)；
-第一发射器装置(100)，所述第一发射器装置适于将第一电磁射线(R1a)发送到所述径向外表面(20)上，所述径向外表面产生对应的第一反射射线(R1b)；
-第一检测装置(110)，所述第一检测装置适于检测反映所述第一反射射线(R1b)的至少一个第一图像(A1)；
-控制单元(300)，所述控制单元构造成用于：
a)控制所述第一检测装置(110)，使得用于检测所述至少一个第一图像(A1)的第一曝光时间(T1)介于0.1s和10s之间；
b)实施所述至少一个第一图像(A1)和一个或多个参考数据(Ref)之间的第一比较；
c)根据所述第一比较产生第一通知信号(NS1)。
22.根据权利要求21所述的设备，其中，所述第一曝光时间(T1)介于1s和4s之间。
23.根据权利要求21或者22所述的设备，其中，所述正在处理的轮胎(10)的所述转速(ω)介于π/2rad/s和2πrad/s之间。
24.根据权利要求21所述的设备，其中，所述第一曝光时间(T1)至少等于所述正在处理的轮胎(10)围绕所述旋转轴线(X)旋转一整圈所用的时间。
25.根据权利要求21所述的设备，其中，所述第一检测装置(110)设置有检测窗口(110a)，所述检测窗口具有基本平行于所述正在处理的轮胎(10)的旋转轴线(X)的主延伸方向(D1)。
26.根据权利要求21所述的设备，其中，所述第一检测装置(110)定位在第一检测平面(DA1)中，所述第一检测平面将所述第一检测装置(110)连结到所述径向外表面(20)的由所述第一电磁射线(R1a)照射的第一入射区域(Z1)。
27.根据权利要求21所述的设备，其中，所述第一发射器装置(100)定位在第一发射平面(EA1)中，所述第一发射平面将所述第一发射器装置(100)连结到所述径向外表面(20)的由所述第一电磁射线(R1a)照射的第一入射区域(Z1)。
28.根据权利要求27所述的设备，其中，所述第一检测装置(110)定位在第一检测平面(DA1)中，所述第一检测平面将所述第一检测装置(110)连结到所述径向外表面(20)的由所述第一电磁射线(R1a)照射的第一入射区域(Z1)，所述第一检测平面(DA1)与所述第一发射平面(EA1)限定了介于30°和60°之间的角度(α2)。
29.根据权利要求21所述的设备，所述设备包括：
-第二发射器装置(200)，所述第二发射器装置适于将第二电磁射线(R2a)发送到所述径向外表面(20)上，所述径向外表面产生对应的第二反射射线(R2b)；
-第二检测装置(210)，所述第二检测装置适于检测反映所述第二反射射线(R2b)的至少一个第二图像(A2)；
其中，所述控制单元(300)还构造成用于：
a’)控制所述第二检测装置(210)，使得用于检测所述至少一个第二图像(A2)的第二曝光时间(T2)介于0.1s和10s之间；
b’)实施所述至少一个第二图像(A2)和一个或多个参考数据(Ref)之间的第二比较；
c’)根据所述第二比较产生第二通知信号(NS2)。
30.根据权利要求29所述的设备，其中，所述第二曝光时间(T2)介于1s和4s之间。
31.根据权利要求29所述的设备，其中，所述第一电磁射线(R1a)照射所述径向外表面(20)的第一入射区域(Z1)，所述第二电磁射线(R2a)照射所述径向外表面(20)的第二入射区域(Z2)。
32.根据权利要求31所述的设备，其中，所述第一入射区域(Z1)和第二入射区域(Z2)由所述正在处理的轮胎(10)的相应轴向端部区域(E1，E2)限定。
33.根据权利要求29所述的设备，其中，所述第一电磁射线(R1a)和/或第二电磁射线(R2a)的波长介于500nm和700nm之间。
34.根据权利要求29所述的设备，其中，所述第一检测装置(110)和/或第二检测装置(210)包括以8位或者16位操作的CCD传感器。
35.根据权利要求21所述的设备，其中，所述正在处理的轮胎(10)的成形支撑件(50)具有直径介于18”和24”之间的圆柱形状或者环面形状。
36.一种用于在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品的铺设的方法，所述方法包括：
-驱动正在处理的轮胎围绕旋转轴线(X)旋转，所述正在处理的轮胎具有包括一个或多个初级半成品(30)的径向外表面(20)；
-将第一电磁射线(R1a)发送至所述径向外表面(20)上，所述径向外表面产生对应的第一反射射线(R1b)；
-通过第一检测装置(110)检测反映所述第一反射射线(R1b)的至少一个第一图像(A1)；
-控制所述第一检测装置(110)，使得用于检测所述至少一个第一图像(A1)的第一曝光时间(T1)至少等于所述正在处理的轮胎(10)围绕所述旋转轴线(X)旋转一整圈所用的时间；
-实施所述至少一个第一图像(A1)和一个或多个参考数据(Ref)之间的第一比较；
-根据所述第一比较产生第一通知信号(NS1)。
37.根据权利要求36所述的方法，其中，所述正在处理的轮胎(10)的转速(ω)介于π/8rad/s和6πrad/s之间。
38.根据权利要求36或37所述的方法，其中，所述正在处理的轮胎(10)的转速介于π/2rad/s和2πrad/s之间。
39.根据权利要求36所述的方法，其中，检测所述至少一个第一图像(A1)的第一曝光时间(T1)介于0.1s和10s之间。
40.根据权利要求39所述的方法，其中，所述第一曝光时间(T1)介于1s和4s之间。
41.一种用于在构造车轮轮胎的处理中控制初级半成品的铺设的设备，所述设备包括：
-致动构件(40)，所述致动构件用于驱动正在处理的轮胎(10)围绕旋转轴线(X)旋转，所述正在处理的轮胎具有包括一个或多个初级半成品(30)的径向外表面(20)；
-第一发射器装置(100)，所述第一发射器装置适于将第一电磁射线(R1a)发送到所述径向外表面(20)上，所述径向外表面产生对应的第一反射射线(R1b)；
-第一检测装置(110)，所述第一检测装置适于检测反映所述第一反射射线(R1b)的至少一个第一图像(A1)；
-控制单元(300)，所述控制单元构造成用于：
a)控制所述第一检测装置(110)，使得用于检测所述至少一个第一图像(A1)的第一曝光时间(T1)至少等于所述正在处理的轮胎(10)围绕所述旋转轴线(X)旋转一整圈所用的时间；
b)实施所述至少一个第一图像(A1)和一个或多个参考数据(Ref)之间的第一比较；
c)根据所述第一比较产生第一通知信号(NS1)。
42.根据权利要求41所述的设备，其中，所述正在处理的轮胎(10)的转速(ω)介于π/8rad/s和6πrad/s之间。
43.根据权利要求41或者42所述的设备，其中，所述正在处理的轮胎的转速(ω)介于π/2rad/s和2πrad/s之间。
44.根据权利要求41所述的设备，其中，用于检测所述至少一个第一图像(A1)的第一曝光时间(T1)介于0.1s和10s之间。
45.根据权利要求44所述的设备，其中，所述第一曝光时间(T1)介于1s和4s之间。
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