CN113523154A - 均步跳控制方法以及钢丝圈缠绕方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种均步跳控制方法，在缠绕至钢丝圈第n层的最后一圈时控制导丝头进行竖向跳步以及横向排丝，其中竖向跳步起始时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为c_n，竖向跳步结束时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为d_n，横向排丝起始时缠绕轮相对于0度线旋转角度为a_n，横向排丝终止时缠绕轮相对于0度线旋转角度为b_n。本发明还提供一种钢丝圈缠绕方法，逐层对钢丝圈进行缠绕，并且在缠绕至第n层的最后一圈时，使用如前所述的均步跳控制方法控制导丝头进行竖向跳步以及横向排丝。本发明还提供一种钢丝圈缠绕系统，用于实现如前所述的钢丝圈缠绕方法。采用上述技术方案，有效减小了钢丝圈对轮胎的整体动平衡的影响。

Description

均步跳控制方法以及钢丝圈缠绕方法和系统

技术领域

本发明涉及一种均步跳控制方法以及钢丝圈缠绕方法和系统，属于轮胎生产加工技术领域。

背景技术

轮胎轮辋扣合的钢丝圈主要目的是增强轮胎根部的刚性，通常钢丝圈采用细钢丝通过钢丝圈缠绕生产线缠绕成规则六边型形状生产完成，如图1所示为一种实施例中钢丝圈200缠绕成型后的截面图，钢丝圈200分为f层，单股钢丝缠绕的总圈数为g圈，在该实施例中，钢丝圈为6层，单股钢丝缠绕的总圈数为27圈。在以往的钢丝圈缠绕生产线中钢丝圈缠绕均采用单点跳步的形式。如图2所示，钢丝100穿过导丝头后固定于缠绕轮上，导丝头1靠近缠绕轮2设置，如图8所示，此时钢丝100连接于缠绕轮2的位置与缠绕轮2轴心连接线为0度线L。缠绕轮在电机的驱动下转动，在缠绕轮旋转大约一周时控制导丝头进行横向排丝，即导丝头横向移动一个步距e，如图3所示。在进行横向排丝时，横向排丝起始时缠绕轮相对于0度线旋转角度为a，如图9所示；横向排丝终止时缠绕轮相对于0度线旋转角度为b，如图10所示。随着缠绕轮继续旋转以及多次横向排丝，在缠绕至钢丝圈第1层的最后一圈结尾处时，需要控制导丝头上移，即进行竖向跳步，以用于进行第2层的缠绕，竖向跳步后还需要控制导丝头进行一次横向排丝移动以使导丝头移动至第2层第1圈的位置，然后开始缠绕第2层的第1圈，再依次进行后续的横向排丝操作以完成第2层的缠绕，如图4、5、6所示。在进行竖向跳步中，竖向跳步起始时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为c，如图11所示。竖向跳步结束时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为d，如图12所示。

然而，采用这种单点跳步的形式，由于钢丝圈的跳步位置集中在搭头位置A，如图7所示，造成该位置的厚度与其他位置的厚度相比较而言过厚，会对轮胎的整体动平衡造成影响。

发明内容

因此，本发明的目的在于克服上述现有技术中的缺陷，提供一种均步跳控制方法以及钢丝圈缠绕方法和系统，通过该方法与系统，能够将跳步的位置均匀地分布到整个钢丝圈的周向上，提高轮胎的动平衡。

为了实现上述目的，本发明的一种均步跳控制方法，在缠绕至钢丝圈第1层的最后一圈时控制导丝头进行竖向跳步以及横向排丝，其中竖向跳步起始时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为c₁，竖向跳步结束时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为d₁，横向排丝起始时缠绕轮相对于0度线旋转角度为a₁，横向排丝终止时缠绕轮相对于0度线旋转角度为b₁；

缠绕至钢丝圈第n层的最后一圈时控制导丝头进行竖向跳步以及横向排丝，其中竖向跳步起始时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为c_n，竖向跳步结束时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为d_n，横向排丝起始时缠绕轮相对于0度线旋转角度为a_n，横向排丝终止时缠绕轮相对于0度线旋转角度为b_n，则：

a_n=a_n-1-z；

b_n=b_n-1- z；

c_n=c_n-1- z；

d_n=d_n-1- z；

其中1＜n＜f，f为钢丝圈的总层数，z为预设角度。

预设角度z通过以下公式获得：

z=360/(f-1)。

本发明还提供一种钢丝圈缠绕方法，包括以下步骤：

根据钢丝圈的底层、中间最多圈数层以及顶层的圈数，计算出钢丝圈的总层数f以及总圈数g，并生成与之相对应的钢丝圈排列图形；

逐层对钢丝圈进行缠绕，并且在缠绕至第n层的最后一圈时，使用如前所述的均步跳控制方法控制导丝头进行竖向跳步以及横向排丝。

当钢丝圈的相邻层圈数差为1时，在计算钢丝圈的总层数f时，使用如下公式进行计算：

f=Largest*2-Bottom-Top+1

其中，Largest为中间最多圈数层的圈数，Bottom为底层的圈数，Top为顶层的圈数。

在计算钢丝圈的总圈数g时，使用如下公式进行计算：

g=(Largest+Bottom)*(Largest-Bottom+1)/2+(Largest+Top)*(Largest-Top+1)/2-Largest

其中，Largest为中间最多圈数层的圈数，Bottom为底层的圈数，Top为顶层的圈数。

本发明还提供一种钢丝圈缠绕系统，用于实现如前所述的钢丝圈缠绕方法，包括：

缠绕轮；

电机，用于驱动缠绕轮转动；

导丝头；

导丝头驱动臂，用于驱动所述导丝头横向移动以进行横向排丝，以及驱动导丝头竖向移动进行竖向跳步；

控制系统，用于控制电机以及导丝头驱动臂动作。

采用上述技术方案，本发明的均步跳控制方法以及钢丝圈缠绕方法和系统，与现有技术相比，具有以下有益效果：

1、本发明通过将钢丝圈跳步位置在钢丝圈的周向上分散设置，有效减小了钢丝圈搭头位置的宽度和厚度，减小了钢丝圈对轮胎的整体动平衡的影响。

2、通过钢丝圈的总层数计算钢丝圈每一层跳步位置的偏移角度z，从而使跳步位置在钢丝圈周向上均匀分布，钢丝圈缠绕完成后，由于其每层的跳步角度和位置均匀分布在整体钢丝圈上，钢丝圈形状更趋于圆形，达到较好的使用效果。

3、本发明通过自动计算钢丝圈均步跳角度位置，减小了人工的计算和调试时间。

附图说明

图1为钢丝圈的一种实施例的排布结构。

图2为在缠绕钢丝圈的第1层第1圈时的示意图。

图3为钢丝圈缠绕过程中进行横向排丝操作后的示意图。

图4为钢丝圈的第1层缠绕完毕时的示意图。

图5为钢丝圈缠绕过程中进行竖向跳步操作后的示意图。

图6为缠绕钢丝圈第2层时的示意图。

图7为现有技术中的钢丝圈缠绕完成后的示意图。

图8为0度线的位置示意图。

图9为横向排丝起始时缠绕轮相对于0度线的旋转角度示意图。

图10为横向排丝结束时缠绕轮相对于0度线的旋转角度示意图。

图11为竖向跳步起始时缠绕轮相对于0度线的旋转角度示意图。

图12为竖向跳步结束时缠绕轮相对于0度线的旋转角度示意图。

图13为本发明的钢丝圈缠绕方法的流程示意图。

具体实施方式

以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

本发明提供一种钢丝圈缠绕方法，通过钢丝圈缠绕系统实现。所述钢丝圈缠绕系统包括：

缠绕轮；

电机，用于驱动缠绕轮转动；

导丝头；

导丝头驱动臂，用于驱动所述导丝头横向移动以进行横向排丝，以及驱动导丝头竖向移动进行竖向跳步；

控制系统，用于控制电机以及导丝头驱动臂动作。

所述钢丝圈缠绕方法，包括以下步骤：

首先，根据钢丝圈的底层、中间最多圈数层以及顶层的圈数，计算出钢丝圈的总层数f以及总圈数g，并生成与之相对应的钢丝圈排列图形。

当钢丝圈的相邻层圈数差为1时，在计算钢丝圈的总层数f以及总圈数g时，使用如下公式进行计算：

f=Largest*2-Bottom-Top+1 ……（1）

g=(Largest+Bottom)*(Largest-Bottom+1)/2+(Largest+Top)*(Largest-Top+1)/2-Largest ……（2）

其中，Largest为中间最多圈数层的圈数，Bottom为底层的圈数，Top为顶层的圈数。

逐层对钢丝圈进行缠绕，并且在缠绕至第n层的最后一圈时，使用均步跳控制方法控制导丝头进行竖向跳步以及横向排丝，其中1＜n＜f。

所述均步跳控制方法包括以下步骤：

在缠绕至钢丝圈第1层的最后一圈时控制导丝头进行竖向跳步以及横向排丝，其中竖向跳步起始时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为c₁，竖向跳步结束时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为d₁，横向排丝起始时缠绕轮相对于0度线旋转角度为a₁，横向排丝终止时缠绕轮相对于0度线旋转角度为b₁；其中a₁、b₁、c₁、d₁可以根据实际需要进行预设或调整。

缠绕至钢丝圈第n层的最后一圈时控制导丝头进行竖向跳步以及横向排丝，其中竖向跳步起始时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为c_n，竖向跳步结束时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为d_n，横向排丝起始时缠绕轮相对于0度线旋转角度为a_n，横向排丝终止时缠绕轮相对于0度线旋转角度为b_n，则：

a_n=a_n-1-z；

b_n=b_n-1- z；

c_n=c_n-1- z；

d_n=d_n-1- z；

z为预设角度。

作为对本发明的进一步改进，所述预设角度z通过以下公式获得：

z=360/(f-1) ……（3）。

如图1所示，以该钢丝圈的结构为例，向控制系统中输入中间最多圈数层Largest的圈数为6，底层Bottom的圈数为4，顶层Top的圈数为3，则通过公式（1）和公式（2）可以计算得出钢丝圈的总层数f为6层，总圈数g为27圈。在缠绕至钢丝圈第1层的最后一圈时，根据预设的a₁、b₁、c₁、d₁进行竖向跳步以及横向排丝。由于钢丝圈的总层数f为6层，通过公式（3）可以得出z为72度，则缠绕至钢丝圈第2层的最后一圈时控制导丝头进行竖向跳步以及横向排丝，则a₂、b₂、c₂、d₂对应地在a₁、b₁、c₁、d₁的基础上减小72度。并且最终共计5次竖向跳步后缠绕完成，由于其每层的跳步角度和位置均匀分布在整体钢丝圈的周向上，钢丝圈形状更趋于圆形。

显然，上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (5)

1.一种均步跳控制方法，其特征在于，包括：

在缠绕至钢丝圈第1层的最后一圈时控制导丝头进行竖向跳步以及横向排丝，其中竖向跳步起始时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为c₁，竖向跳步结束时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为d₁，横向排丝起始时缠绕轮相对于0度线旋转角度为a₁，横向排丝终止时缠绕轮相对于0度线旋转角度为b₁；

缠绕至钢丝圈第n层的最后一圈时控制导丝头进行竖向跳步以及横向排丝，其中竖向跳步起始时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为c_n，竖向跳步结束时缠绕轮相对于0度线的旋转角度为d_n，横向排丝起始时缠绕轮相对于0度线旋转角度为a_n，横向排丝终止时缠绕轮相对于0度线旋转角度为b_n，则：

a_n=a_n-1-z；

b_n=b_n-1- z；

c_n=c_n-1- z；

d_n=d_n-1- z；

其中1＜n＜f，f为钢丝圈的总层数，z为预设角度

预设角度z通过以下公式获得：

z=360/(f-1)。

2.一种钢丝圈缠绕方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据钢丝圈的底层、中间最多圈数层以及顶层的圈数，计算出钢丝圈的总层数f以及总圈数g，并生成与之相对应的钢丝圈排列图形；

逐层对钢丝圈进行缠绕，并且在缠绕至第n层的最后一圈时，使用如权利要求1所述的均步跳控制方法控制导丝头进行竖向跳步以及横向排丝。

3.如权利要求2所述的钢丝圈缠绕方法，其特征在于，当钢丝圈的相邻层圈数差为1时，在计算钢丝圈的总层数f时，使用如下公式进行计算：

f=Largest*2-Bottom-Top+1

其中，Largest为中间最多圈数层的圈数，Bottom为底层的圈数，Top为顶层的圈数。

4.如权利要求3所述的钢丝圈缠绕方法，其特征在于，在计算钢丝圈的总圈数g时，使用如下公式进行计算：

g=(Largest+Bottom)*(Largest-Bottom+1)/2+(Largest+Top)*(Largest-Top+1)/2-Largest

其中，Largest为中间最多圈数层的圈数，Bottom为底层的圈数，Top为顶层的圈数。

5.一种钢丝圈缠绕系统，其特征在于，用于实现如权利要求2-4任一项所述的钢丝圈缠绕方法，包括：

缠绕轮；

电机，用于驱动缠绕轮转动；

导丝头；

导丝头驱动臂，用于驱动所述导丝头横向移动以进行横向排丝，以及驱动导丝头竖向移动进行竖向跳步；

控制系统，用于控制电机以及导丝头驱动臂动作。

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