CN110281561A - 一种半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法 - Google Patents

一种半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法，首先对二次法成型机二段机上的胎胚真圆度进行检测，检测时基于测距传感器测量传感器探头到轮胎表面的距离，轮胎旋转一周，均匀取n个点，连接相邻点，获得测距传感器到轮胎表面一周的距离波形图，并对得到的波形图基于傅里叶级数进行处理分解得到一次谐波及其对应的角度；然后基于所获得的一次谐波，根据一次谐波的波峰、波谷及其所对应的角度，对扣圈盘调整角度及调整量进行分析，从而保证胎圈间纤维帘线长度的一致性，进而保证轮胎充气定型周向膨胀的一致性，提高轮胎的均匀性，保证二次法生产的产品质量。

Description

一种半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法
技术领域
本发明属于橡胶轮胎技术领域，具体涉及一种半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法。
背景技术
半钢子午线轮胎胎体为纤维挂胶帘布经裁断机裁断而成的固定宽的骨架材料，要求具有良好的耐冲击性能和耐屈挠性能，胎体帘布对轮胎的动均性能影响极大。轮胎充气定型时，两胎圈之间的纤维帘线长度一致并均匀膨胀，则可保证轮胎的均匀性。而两胎圈之间的纤维帘线长度差异，会导致充气定型后的轮胎径向尺寸(RRO)差异。而研究表明，轮胎均匀性评价项目中径向力波动与径向尺寸波动相关度超过60％，故严格控制两胎圈间的帘线长度的差异对轮胎均匀性的提升至关重要。成型时，胎圈放置在扣圈盘上，故扣圈盘的状态决定胎圈的状态。
轮胎成型机分为一次法和二次法，一次法成型机成型时，无需将胎体筒卸下，一次性完成轮胎成型；二次法成型机包括一段机和二段机，一段机主要生产胎体筒，主要由供料架(内衬层供料架、胎体供料架、胎侧供料架)和机头组成，而机头包括贴合鼓和胎圈预置装置；二段机生产胎面复合件，并进行轮胎的充气定型。
日常使用中，扣圈盘会由于震动等原因而产生不平行的情况，从而导致帘线在周向的长度不一致；轮胎生产过程中，由于半制品接头、拉伸等因素的影响，不可能做成完美的圆，而如何让轮胎更圆是目前亟待解决的技术问题；目前常采用的控制胎圈间帘线长度均一的方式是定期使用百分表分别找左右两个扣圈盘的端面跳动以保证二者之间的平行度。但是不能及时发觉扣圈异常，只有到成品均匀性异常时排查到扣圈因素。
发明内容
本发明为克服扣圈不平行导致的轮胎均匀性异常，提出一种半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法，通过自动检测二段充气定型的胎胚的真圆度，根据检测数据计算调整量，精确调整二次法成型机一段机扣圈盘，使两胎圈间帘线的长度均一，进而提升轮胎的均匀性。
本发明是采用以下的技术方案实现的：一种半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法，包括以下步骤：
步骤一、二次法成型机二段机上的胎胚真圆度检测；
基于胎胚真圆度检测装置对胎胚真圆度进行检测，以获得胎胚检测波形，并对胎胚检测波形进行处理分解得到一次谐波及其对应的角度；
所述胎胚检测波形通过以下方式获得：通过胎胚真圆度检测装置的测距传感器测量传感器探头到轮胎表面的距离，轮胎旋转一周，均匀取n个点，连接相邻点，获得测距传感器探头到轮胎表面一周的距离波形图，即为胎胚检测波形图；
步骤二：二次法成型机一段机扣圈盘调整量和调整位置的分析；
基于步骤一中所得到的一次谐波及其对应的角度，分析获得扣圈盘调整位置和对应位置的调整量；由于在二段机进行充气定型时，扣圈盘歪斜造成的帘线长度波动会因充气定型而放大，波动放大倍数为定型后帘线的长度与扣圈盘间距的比值，故定义如下：
胎体鼓扣圈设定间距D，胎胚子口与胎侧的侧面宽度为W，胎面部位宽度为T，一次谐波波峰幅度A，波峰角度α，波谷角度为α+180°；并定义扣圈角度：二段定型上胎体筒时，胎体接头朝上，定义为0°，调整位置及调整量分析过程如下：
(1)确定波动放大比例i：i＝(2*W+T)/D；
(2)确定调整位置：α，α+180°；
(3)确定调整量：
α角度位置调整量t1：t1＝A/i；
(α+180°)角度位置调整量：t2＝-A/i；
根据所设定的角度，正方向为朝向鼓，负方向背向鼓。
进一步的，所述胎胚真圆度检测装置包括伸缩气缸、连接块、测距传感器、工控机及显示器；轮胎安装在定型鼓主轴上并可围绕轮胎圆心旋转，伸缩气缸固定在后压车下方的斜板上，斜板的倾斜角度保证测距传感器的探头指向轮胎的中心，连接块通过螺纹与伸缩气缸的气缸杆相连接，连接块上还安装有一传感器支架，测距传感器安装在传感器支架上，工控机及显示器安装在主机箱旁边。
进一步的，所述步骤一中，一次谐波波峰的位置对应帘线较长的位置，一次谐波波谷的位置则为帘线较短的位置，并获得帘线最长处对应的角度和纤维帘线最短处对应的角度。
进一步的，所述步骤2中，具体在调整时，将百分表打在要调整的角度部位，α角度使用顶丝使扣圈盘向外顶出，顶出距离为t1，(α+180°)角度使用紧丝向里拉入，拉入距离为t2。
进一步的，所述测距传感器采用非接触式激光测距传感器。
进一步的，所述伸缩气缸的气缸杆伸出时测距传感器与轮胎胎面之间的间距在30mm以内，以保证检测精度。
与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：
本方案通过检测成型轮胎的真圆度并分析其一次谐波，通过建模分析得出扣圈盘调整的位置及调整量，从而保证胎圈间纤维帘线长度的一致性，进而保证轮胎充气定型周向膨胀的一致性，提高轮胎的均匀性，保证二次法生产的产品质量。
附图说明
图1为本发明实施例轮胎真圆度检测装置安装位置示意图；
图2为本发明实施例中轮胎真圆度检测装置示意图；
图3为本发明实施例胎胚真圆度检测波形示意图；
图4为本发明实施例中胎胚定型后的截面示意图；
图5为本发明实施例扣圈盘角度定义示意图；
其中，1、后压车；2、主机箱；3、轮胎；4、伸缩传感器；5、工控机及显示器；6、连接块；7、测距传感器；8、传感器支架。
具体实施方式
为了能够更清楚的理解本发明的上述目的和优点，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细地描述：
一种半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法，自动检测二段充气定型的胎胚的真圆度，根据检测数据计算调整量，精确调整二次法成型机一段机扣圈盘，使两胎圈间帘线的长度均一，进而提升轮胎的均匀性，具体包括以下步骤：
步骤一、二次法成型机二段机上的胎胚真圆度检测：
基于胎胚真圆度检测装置对胎胚真圆度进行检测，以获得胎胚检测波形，并对胎胚检测波形进行处理分解得到一次谐波及其对应的角度；所述胎胚检测波形通过以下方式获得：通过胎胚真圆度检测装置的测距传感器测量传感器探头到轮胎表面的距离，轮胎旋转一周，均匀取n个点，连接相邻点，获得测距传感器探头到轮胎表面一周的距离波形图，即为胎胚检测波形图；
如图1-2所示，所述胎胚真圆度检测装置包括伸缩气缸4、连接块6、测距传感器7、工控机及显示器5；如图1所示，伸缩气缸4固定在后压车1(后压车是轮胎充气定型时压到轮胎上的辊轮，以排出部件之间的空气，同时使各部件之间压合紧密)下方的斜板上，斜板的倾斜角度保证测距传感器7的探头指向轮胎3的中心，连接块6通过螺纹与伸缩气缸4的气缸杆相连接，连接块6上还安装有一传感器支架8，测距传感器7安装在传感器支架8上，工控机及显示器5安装在主机箱2旁边。
所述测距传感器7采用非接触式激光测距传感器，具体操作时，轮胎充气定型压合之后，伸缩气缸4伸出，测距传感器7靠近轮胎3，进行轮胎3真圆度的检测，输出波形图如图3所示，检测数据传输至工控机经傅里叶级数对波形进行处理分解得出一次谐波及其对应的角度，并在屏幕上进行显示，图3中，H为实际检测波形，1H为分析出的一次谐波波形，得到一次谐波的位置及振幅，本实施例中，测距传感器7用于测量传感器探头到轮胎表面的距离，轮胎旋转一周，均匀取720个点，连接相邻点，即可获得测距传感器探头到轮胎表面一周的距离波形图，测距传感器7距离被测物轮胎之间的距离决定其检测精度，当测距传感器距离轮胎30mm以内时，其检测精度为0.01mm，当距离为50mm时，其检测精度为0.03mm，故为保证检测的精度，本实施例中，伸缩气缸伸出时测距传感器7与轮胎3之间的间距在30mm 以内。
胎胚真圆度检测装置与成型机主机通讯，本实施例中，如图5所示，定义胎体接头位置为零度，旋转一周为360°，将角度位置传入工控机处理器，并与测距传感器检测到的波形进行匹配，形成波形图图3，其中，角度为横坐标，激光传感器测量的距离为纵坐标。
步骤二、二次法成型机一段机扣圈盘调整量和角度位置的分析：
基于步骤一中分析所获得的一次谐波信息，分析获得扣圈盘调整量和调整角度并调整扣圈盘。
根据步骤一所述的原理以及图3所示，一次谐波波峰的位置对应帘线较长的位置，一次谐波波谷的位置则为帘线较短的位置。即图3中，P为纤维帘线最长处对应的角度，V为纤维帘线最短处对应的角度，根据一次谐波的波峰、波谷及其所对应的角度，对扣圈盘调整角度及调整量进行分析：
胎体在胎体鼓进行贴合，当在二段进行充气定型时，扣圈歪斜造成的帘线长度波动会因充气定型而放大。胎胚定型后的截面如图4所示，帘线由原来的直线状态定型到胎胚之后，贯穿两侧子口、两侧胎侧和胎面，波动放大的倍数为定型后帘线的长度与扣圈间距的比值，故定义如下：
胎体鼓扣圈设定间距D，胎胚子口与胎侧的侧面宽度为W，胎面部位宽度为T，一次谐波波峰幅度A，波峰角度α，波谷角度为α+180°，另根据图5所定义的扣圈角度，二段定型上胎体筒时，胎体接头朝上，定义为0°，调整量及角度分析过程如下：
(1)确定波动放大比例：i＝(2*W+T)/D；
(2)确定调整位置：α，α+180°；
(3)确定调整量：
α角度位置调整量：t1＝A/i；
(α+180°)角度位置调整量：t2＝-A/i；
根据所设定的角度，正方向为朝向鼓，负方向背向鼓。
具体在调整时，将百分表打在要调整的角度部位，α角度使用顶丝使扣圈盘向外顶出，顶出距离为t1，(α+180°)角度使用紧丝向里拉入，拉入距离为t2。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、二次法成型机二段机上的胎胚真圆度检测；
基于胎胚真圆度检测装置对胎胚真圆度进行检测，以获得胎胚检测波形，并对胎胚检测波形进行处理分解得到一次谐波及其对应的角度；
所述胎胚检测波形通过以下方式获得：通过胎胚真圆度检测装置的测距传感器测量传感器探头到轮胎表面的距离，轮胎旋转一周，均匀取n个点，连接相邻点，获得测距传感器探头到轮胎表面一周的距离波形图，即为胎胚检测波形图；
步骤二：二次法成型机一段机扣圈盘调整量和调整位置的分析；
基于步骤一中所得到的一次谐波及其对应的角度，分析获得扣圈盘调整位置和对应位置的调整量；由于在二段机进行充气定型时，扣圈盘歪斜造成的帘线长度波动会因充气定型而放大，波动放大倍数为定型后帘线的长度与扣圈盘间距的比值，故定义如下：
胎体鼓扣圈设定间距D，胎胚子口与胎侧的侧面宽度为W，胎面部位宽度为T，一次谐波波峰幅度A，波峰角度α，波谷角度为α+180°；并定义扣圈角度：二段定型上胎体筒时，胎体接头朝上，定义为0°，调整位置及调整量分析过程如下：
(1)确定波动放大比例i：i＝(2*W+T)/D；
(2)确定调整位置：α，α+180°；
(3)确定调整量：
α角度位置调整量t1：t1＝A/i；
(α+180°)角度位置调整量：t2＝-A/i；
根据所设定的角度，正方向为朝向鼓，负方向背向鼓。
2.根据权利要求1所述的半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法，其特征在于：所述胎胚真圆度检测装置包括伸缩气缸(4)、连接块(6)、测距传感器(7)、工控机及显示器(5)；轮胎(3)安装在定型鼓主轴上并可围绕轮胎圆心旋转，伸缩气缸(4)固定在后压车(1)下方的斜板上，斜板的倾斜角度保证测距传感器(7)的探头指向轮胎(3)的中心，连接块(6)通过螺纹与伸缩气缸(4)的气缸杆相连接，连接块(6)上还安装有一传感器支架(8)，测距传感器(7)安装在传感器支架(8)上，工控机及显示器(5)安装在主机箱(2)旁边。
3.根据权利要求1所述的半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法，其特征在于：所述步骤一中，一次谐波波峰的位置对应帘线较长的位置，一次谐波波谷的位置则为帘线较短的位置。
4.根据权利要求1所述的半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法，其特征在于：所述步骤2中，具体在调整时，将百分表打在要调整的角度部位，α角度使用顶丝使扣圈盘向外顶出，顶出距离为t1，(α+180°)角度使用紧丝向里拉入，拉入距离为t2。
5.根据权利要求4所述的半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法，其特征在于：所述测距传感器(7)采用非接触式激光测距传感器。
6.根据权利要求4所述的半钢子午线轮胎二次法成型机扣圈盘调节方法，其特征在于：所述伸缩气缸(4)的气缸杆伸出时测距传感器(7)与轮胎(3)胎面之间的间距在30mm以内。
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