CN115674750B - 轮胎胎面缠绕智能分层方法、存储介质和缠绕系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种轮胎胎面缠绕智能分层方法、存储介质和缠绕系统。该方法包括以下步骤：A.根据胎面缠绕的多个关键点的位置参数和厚度参数生成胎面缠绕截面模型；B.若判断出胎面缠绕截面模型端部的坡度P大于预设上限阈值，则执行混合法分层步骤如下：对胎面缠绕截面模型底部采用平层法进行分层，对胎面缠绕截面模型面部采用外包法或均分法进行分层。该方法能够根据轮胎胎面缠绕的规格参数智能选择适宜的分层方式来进行分层，无需人为干预。

Description

轮胎胎面缠绕智能分层方法、存储介质和缠绕系统

技术领域

本发明涉及轮胎胎面缠绕技术领域，尤其涉及轮胎胎面缠绕智能分层方法、存储介质和缠绕系统。

背景技术

特种轮胎的制造工艺通常包括胎胚成型工序和胎面缠绕成型工序。胎面缠绕工序是指采用橡胶条在胎胚表面进行缠绕并进行压紧，从而制成目标规格的轮胎。胎面缠绕厚度通常是50~200mm，业内通常采用分层缠绕方式，即把胎面目标缠绕厚度划分成多层，先从胎胚左端逐步往右缠绕至右端，缠绕完第一层，然后从胎胚右端逐步往左缠绕至左端，缠绕完第二层，然后从胎胚左端逐步往右缠绕至右端，以此往复逐层缠绕直至达到目标缠绕厚度。目前市面上有一些轮胎胎面自动化缠绕系统，用户只需输入胎面缠绕的规格参数及分层方式，自动化缠绕系统就会按照胎面缠绕的规格参数及分层方式对胎胚进行缠绕。业内分层方式有平层法和均分法，两者各有优劣，适用于不同缠绕场景。用户需根据自身所掌握的技术经验对当前轮胎的缠绕要求来选择对应分层方式，假若用户经验不足，可能会选到并不适宜当前轮胎胎面缠绕场景的分层方法，导致轮胎缠绕质量不够好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种采用计算机程序实现的轮胎胎面缠绕智能分层方法、存储有实现该方法的计算机程序的计算机可读存储介质以及可执行该方法的轮胎胎面自动化缠绕系统，该方法能根据轮胎胎面缠绕的规格参数智能选择适宜的分层方式来进行分层，无需人为干预。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种采用计算机程序实现的轮胎胎面缠绕智能分层方法，包括以下步骤：

A.根据胎面缠绕的多个关键点的位置参数和厚度参数生成胎面缠绕截面模型；

B.若判断出胎面缠绕截面模型端部的坡度P大于预设上限阈值，则执行混合法分层步骤如下：对胎面缠绕截面模型底部采用平层法进行分层，对胎面缠绕截面模型面部采用外包法或均分法进行分层。

进一步地，步骤B中，若坡度P小于预设下限阈值，则对整个胎面缠绕截面模型采用平层法或外包法进行分层。

进一步地，步骤B中，若坡度P位于预设下限阈值和预设上限阈值之间，则对整个胎面缠绕截面模型采用均分法进行分层。

进一步地，步骤B中，采用外包法进行分层具体是按照胎面缠绕截面模型边缘线形状从外到内等厚地划分成依次包覆的多层。

进一步地，该方法包括在步骤A之前执行的步骤A0.接收用户输入的多个关键点的位置参数和厚度参数。

进一步地，该方法包括步骤C.按照分好层的胎面缠绕截面模型，逐层对胎胚进行橡胶条缠绕。

本发明还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行的计算机程序，该计算机程序被处理器执行时可实现如上所述的轮胎胎面缠绕智能分层方法。

本发明还提供了一种轮胎胎面自动化缠绕系统，包括胶条压型机、胶条冷却装置、缠绕机以及通信连接胶条压型机、胶条冷却装置和缠绕机的控制装置，胶条压型机将胶料压制成橡胶条后传输给胶条冷却装置进行冷却，胶条冷却装置将冷却后的橡胶条传输给缠绕机，缠绕机使用橡胶条对胎胚进行胎面缠绕，该控制装置包括处理器和计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质是如上所述的计算机刻度存储介质。

本发明给出的采用计算机程序实现的轮胎胎面缠绕智能分层方法，自动计算胎面缠绕截面模型端部的坡度P，当坡度P大于预设上限阈值时，胎面缠绕截面模型端部比较陡，如果采用业内常规的均分法进行分层，缠绕机在缠绕最外一层时，缠绕机的缠绕头近似竖立状态，容易刮蹭胎胚表面，导致胎胚表面被刮花，因此，本发明执行混合法分层步骤：对胎面缠绕截面模型底部采用平层法进行分层，对胎面缠绕截面模型面部采用外包法或均分法进行分层。这样一来，在缠绕底部时，由于平层法所划分的层是完全横向排布的，故在缠绕时，缠绕机的缠绕头始终横着缠绕，不会刮蹭到胎胚表面，而在缠绕面部时，缠绕头虽然同样近似竖立状态，但由于位于面部的层与胎胚表面之间具有一定的距离，故不会刮蹭到胎胚表面，而由于位于面部的层是采用外包法或均分法进行分层的，外层完全包覆内层，使得最终缠绕形成的胎面外观比较平滑美观。该方法能够根据轮胎胎面缠绕的规格参数智能选择适宜的分层方式来进行分层，无需人为干预。

附图说明

图1是本发明提供的采用平层法进行分层的胎面缠绕截面模型示意图，图中类梯形截面的宽度为所需缠绕的胎面的宽度，图中类梯形截面的高度为所需缠绕的胎面的厚度。

图2是本发明提供的采用外包法进行分层的胎面缠绕截面模型示意图。

图3是本发明提供的采用均分法进行分层的胎面缠绕截面模型示意图。

图4是本发明提供的采用混合法进行分层的胎面缠绕截面模型示意图一，图中，截面模型底部采用平层法进行分层，面部采用外包法进行分层。

图5是本发明提供的采用混合法进行分层的胎面缠绕截面模型示意图二，图中，截面模型底部采用平层法进行分层，面部采用均分法进行分层。

图6是本发明提供的轮胎胎面自动化缠绕系统的结构框图。

图7是本发明提供的采用计算机程序实现的轮胎胎面缠绕智能分层方法的流程示意图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明创造作详细说明。

本实施例给出如图6所示的轮胎胎面自动化缠绕系统，该系统包括胶条压型机、胶条冷却装置、缠绕机以及通信连接胶条压型机、胶条冷却装置和缠绕机的控制装置。胶条压型机将胶料压制成橡胶条后传输给胶条冷却装置进行冷却，胶条冷却装置将冷却后的橡胶条传输给缠绕机，缠绕机使用橡胶条对胎胚进行胎面缠绕。该控制装置包括处理器和计算机可读存储介质，该存储介质存储有可执行的计算机程序，控制装置的处理器执行该计算机程序时可实现如图7所示的轮胎胎面缠绕智能分层方法，下文通过实例来说明该方法的执行过程。

用户若需采用本实施例的自动化缠绕系统对一批轮胎胎胚进行缠绕，则通过该自动化缠绕系统的控制装置输入胎面缠绕的多个关键点的位置参数和厚度参数。本实施例以胎胚胎面宽度作为坐标轴，以胎面宽度的中点作为原点。关键点的位置参数是指该关键点在该坐标轴上的坐标，关键点的厚度参数是指该关键点距离胎胚胎面的距离。用户输入完毕后，控制装置据此即可生成胎面缠绕截面模型。以图1为例，图中各个黑色圆点即是用户输入的各个关键点，控制装置根据所接收到的各个关键点的位置参数和厚度参数确定各个关键点所在位置后，通过线段将各个关键点连接起来，生成如图1所示的胎面缠绕截面模型。生成胎面缠绕截面模型后即可对其进行分层。业内常用的分层方式之一是均分法（见图3），外层会完全包裹住内层，使得所缠绕形成的胎面外观比较平滑美观，但是均分法具有一定的局限性，并非在所有场景下都是首选，详述如下：

本发明考虑到，若胎面缠绕截面模型端部（参见图1中所示的虚线圈Q1处）坡度P过大即过于陡峭，如果采用业内常规的均分法进行分层，缠绕机在缠绕最外一层时，缠绕机的缠绕头近似竖立状态，容易刮蹭胎胚表面，导致胎胚表面被刮花。为此，本实施例在控制装置中预设有上限阈值X1（X1=60°），控制装置在生成截面模型之后，计算胎面缠绕截面模型端部的坡度P，例如计算得出当前胎面缠绕截面模型端部的坡度P为70°，控制装置判断出坡度P大于上限阈值X1，则执行混合法分层步骤如下：如图4所示，对胎面缠绕截面模型底部采用平层法进行分层（图4中的第一、第二层）；对胎面缠绕截面模型面部采用外包法进行分层，具体是按照胎面缠绕截面模型边缘线形状从外到内等厚地划分成多层（图4中的第三、第四、第五层），外层完全包覆内层。分好层之后，控制装置就按照分好层的胎面缠绕截面模型，控制缠绕机逐层对胎胚胎面进行橡胶条缠绕。由于胎面缠绕截面模型底部采用了平层法进行分层，如图4中所示的位于底部的第一、第二层，这两层完全是横向排布的，故在缠绕第一、第二层时，缠绕机的缠绕头始终横着缠绕，不会刮蹭到胎胚表面，缠绕完第二层之后，依次往上缠绕位于面部的第三层、第四层直至第五层。虽然缠绕机的缠绕头在缠绕第五层端部时近似竖立状态，但由于第五层端部位于第二层上方，与第一层下底面所贴合的胎胚表面之间具有一定的距离，故不会刮蹭到胎胚表面，而由于位于面部的三至五层采用外包法分层，外层完全包覆内层，使得最终缠绕形成的胎面外观比较平滑美观。作为一种替换实施方式，混合法分层步骤可不按图4所示执行而按图5所示执行，即对胎面缠绕截面模型面部不采用外包法而采用均分法进行分层，同样可达到如图4所示的分层方式的效果。

本发明考虑到，若胎面缠绕截面模型端部坡度P过小即过于平缓，胎面缠绕截面模型端部处的厚度较薄，如果采用业内常规的均分法进行分层，单层橡胶条的厚度可能远厚于每层端部处的厚度，例如缠绕第一层端部时橡胶条已填满第二层的空间，对第二层缠绕造成干扰。为此，本实施例在控制装置中预设有下限阈值X2（X2=30°），例如控制装置计算得出胎面缠绕截面模型端部的坡度P为25°，小于下限阈值X2，则如图1所示，对整个胎面缠绕截面模型采用平层法进行分层。如图1所示，平层法是水平切分，胎面缠绕截面模型端部（见图1中的虚线圈Q1处）不会像如图3所示的虚线圈Q2处那样被划分为多层，这样就降低了橡胶条厚度厚于单层端部厚度的概率，防止内层缠绕对外层缠绕造成干扰。作为一种替换实施方式，可不采用平层法进行分层，而是改为如图2所示，对整个胎面缠绕截面模型采用外包法进行分层，如此同样可降低橡胶条厚度厚于单层端部厚度的概率，防止内层缠绕对外层缠绕造成干扰。分好层之后，控制装置就按照分好层的胎面缠绕截面模型，控制缠绕机逐层对胎胚胎面进行橡胶条缠绕。

若胎面缠绕截面模型端部的坡度P适中，位于上限阈值X1和下限阈值X2之间，那么就采用业内常用的均分法来进行分层。例如控制装置计算得出胎面缠绕截面模型端部的坡度P为45°，位于上限阈值X1（60°）和下限阈值X2（30°）之间，则如图3所示，对整个胎面缠绕截面模型采用均分法进行分层。分好层之后，控制装置就按照分好层的胎面缠绕截面模型，控制缠绕机逐层对胎胚胎面进行橡胶条缠绕。

本实施例给出的自动化缠绕系统，能够自动计算胎面缠绕截面模型端部的坡度P，并据此分析当前胎面缠绕截面模型适合采用哪一种分层方式，实现分层方式的智能化选择，无须人为选择分层方式，这样既减少了用户的工作量，又可避免因用户经验不足选错分层方式而导致轮胎缠绕质量不够好。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.采用计算机程序实现的轮胎胎面缠绕智能分层方法，其特征是，包括以下步骤：

A.根据胎面缠绕的多个关键点的位置参数和厚度参数生成胎面缠绕截面模型；

B. 根据胎面缠绕截面模型确定分层方式，具体地：

若判断出胎面缠绕截面模型端部的坡度P大于预设上限阈值，则执行混合法分层步骤如下：对胎面缠绕截面模型底部采用平层法进行分层，对胎面缠绕截面模型面部采用外包法或均分法进行分层；

若坡度P小于预设下限阈值，则对整个胎面缠绕截面模型采用平层法或外包法进行分层；

若坡度P位于预设下限阈值和预设上限阈值之间，则对整个胎面缠绕截面模型采用均分法进行分层；

其中，所述上限阈值为60°，所述下限阈值为30°。

2.如权利要求1所述的轮胎胎面缠绕智能分层方法，其特征是，步骤B中，采用外包法进行分层具体是按照胎面缠绕截面模型边缘线形状从外到内等厚地划分成依次包覆的多层。

3.如权利要求1所述的轮胎胎面缠绕智能分层方法，其特征是，包括在步骤A之前执行的步骤A0.接收用户输入的多个关键点的位置参数和厚度参数。

4.如权利要求1至3当中任一项所述的轮胎胎面缠绕智能分层方法，其特征是，包括步骤C.按照分好层的胎面缠绕截面模型，逐层对胎胚进行橡胶条缠绕。

5.一种计算机可读存储介质，其上存储有可执行的计算机程序，其特征是，该计算机程序被处理器执行时可实现如权利要求1至4当中任一项所述的轮胎胎面缠绕智能分层方法。

6.一种轮胎胎面自动化缠绕系统，包括胶条压型机、胶条冷却装置、缠绕机以及通信连接胶条压型机、胶条冷却装置和缠绕机的控制装置，胶条压型机将胶料压制成橡胶条后传输给胶条冷却装置进行冷却，胶条冷却装置将冷却后的橡胶条传输给缠绕机，缠绕机使用橡胶条对胎胚进行胎面缠绕，其特征是，该控制装置包括处理器以及如权利要求5所述的计算机可读存储介质。