CN117213375A - 一种胎面测长方法及胎面测长装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种胎面测长方法与胎面测长装置，所述胎面测长方法包括通过第一检测机构检测胎面的头部位置，所述头部位置为所述胎面头部的裁切面的下边缘，并通过第二检测机构用以检测胎面的尾部位置，所述尾部位置位于所述胎面尾部的裁切面上；获取所述胎面在其头部位置、尾部位置分别被检测到的时间段内的行进距离P；根据所述胎面的裁切角度以及所述尾部位置到传输平面的距离计算得到补偿值K，再结合所述第一检测机构与第二检测机构的间距M计算得到胎面长度。采用本发明提供的胎面测长方法与胎面测长装置，可提高检测效率和精度。

Description

一种胎面测长方法及胎面测长装置

技术领域

本发明涉及轮胎成型技术领域，特别涉及一种胎面测长方法及胎面测长装置。

背景技术

现有轮胎成型设备配设有胎面测长装置，用于检测胎面的长度是否符合轮胎成型的要求。现已公开的一种胎面测长装置包括设置在传输平台上的辊轮机构与光电开关，但上述方案存在以下缺陷：(1)结构复杂，制造安装费时间，占用空间大，设备不够简洁、美观；(2)利用滚轮滑到胎面头、料尾裁切斜面上形成的高度差，与滚轮相连接的长挡片摆动将此高度差放大，通过挡片阻挡光电开关光线的路径来触发信号，原理上属于间接得到的胎面裁切面的状况，中间影响因素多，调试时的难度大；(3)滚轮与胶料切口接触时一定程度上会影响胶料表面状况，如胶料形变、拉伸等。

业界也公开有采用测距传感器进行胎面长度检测的方案，但胎面传输过程中裁切面会出现一定程度的变形，影响测试精度，且器件成本较高。

为了解决上述问题，本发明因此而来。

发明内容

本发明目的是提供一种胎面测长方法及胎面测长装置，提高检测精度和效率。

基于上述问题，本发明提供的技术方案之一是：

一种胎面测长方法，在胎面输送方向上设置固定距离为M的第一检测机构和第二检测机构，所述第一检测机构用以检测胎面的头部位置，所述头部位置为所述胎面头部的裁切面的下边缘，所述第二检测机构用以检测胎面的尾部位置，所述尾部位置位于所述胎面尾部的裁切面上；

获取所述胎面在其头部位置、尾部位置分别被检测到的时间段内的行进距离P；

根据所述胎面的裁切角度以及所述尾部位置到传输平面的距离计算得到补偿值K；

当先检测胎面尾部位置、后检测胎面头部位置时，所述胎面的长度L＝M-(P+K)；当先检测胎面头部位置、后检测胎面尾部位置时，所述胎面的长度L＝M+(P-K)。

在其中的一些实施方式中，所述第一检测机构包括光电开关，所述光电开关设置在所述传输平面的上方或下方。

在其中的一些实施方式中，所述光电开关设置的位置避开胎面上的凹陷位置。

在其中的一些实施方式中，所述第二检测机构设置为测距传感器，所述测距传感器设置在所述传输平面的下方；

所述尾部位置到传输平面的距离为H-S，H为所述测距传感器的触发距离，S为所述测距传感器相对传输平面的距离，补偿值K＝(H-S)/tanθ，θ为所述胎面的裁切角度。

在其中的一些实施方式中，检测所述胎面的裁切角度，包括利用测距传感器检测其与所述胎面的间距作为Y轴坐标，利用所述胎面沿输送方向行进距离作为X轴坐标，采集得到所述胎面尾部的裁切面上至少两个点的坐标数据，再通过所述裁切面上两个或多个点的坐标数据计算得到裁切角度θ。

在其中的一些实施方式中，所述裁切角度的计算方法包括选取所述胎面尾部的裁切面上两个点的坐标数据为A：xA、yA；B：xB、yB，裁切角度

在其中的一些实施方式中，采集得到所述胎面尾部的裁切面上的至少三个点的坐标数据；选取两个点，通过两个点的坐标数据计算得到相应两个点的连线与X轴的夹角θ1，再次选取两个点并计算得到相应两个点的连线与X轴的夹角θ2；裁切角度θ＝(θ1+θ2)/2；或，

将至少三个点的坐标数据进行线性拟合得到相应的拟合线，所述拟合线与X轴的夹角即为所述胎面的裁切角度θ。

在其中的一些实施方式中，在采集得到所述胎面尾部的裁切面上至少两个点的坐标数据之前，判断所述胎面尾部的裁切面位置。

基于上述问题，本发明提供的技术方案之二是：

一种胎面测长装置，包括用以传输胎面的输送机构，所述输送机构包括伺服电机及经由所述伺服电机驱动的输送模板，所述胎面测长装置还包括在胎面输送方向上间隔设置的第一检测机构和第二检测机构，所述第一检测机构用以检测胎面的头部位置，所述头部位置为所述胎面头部的裁切面的下边缘，所述第二检测机构用以检测胎面的尾部位置，所述尾部位置位于所述胎面尾部的裁切面上。

在其中的一些实施方式中，所述第一检测机构包括光电开关与反射板，所述光电开关与反射板分别位于所述胎面的传输平面的上下两侧；所述第二检测机构设置为测距传感器，所述测距传感器位于所述传输平面的下方。

与现有技术相比，本发明的优点是：

1、该方法采用的检测结构简单，安装方便，；

2、直接对胎面进行检测，相比于间接检测，检测精度更高，效率高，同时避免对胎面本身产生影响，避免影响产品质量；

3、分别对胎面上裁切上斜面、裁切下斜面进行检测，在降低测量成本的同时，可保证检测的精度；并结合补偿值的计算，可以进一步提高检测的精度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种胎面测长方法实施例中第一种测量方式的结构示意图之一；

图2为本发明实施例中第一种测量方式的结构示意图之二；

图3为本发明实施例中第二种测量方式的结构示意图之一；

图4为本发明实施例中第二种测量方式的结构示意图之二；

图5为本发明实施例中检测裁切角度的结构示意图；

图6为本发明实施例中计算裁切角度的坐标示意图；

其中：

1、伺服电机；

2、输送模板；

3、胎面；

4、光电开关；

5、测距传感器；

6、反射板。

具体实施方式

以下结合具体实施例对上述方案做进一步说明。应理解，这些实施例是用于说明本发明而不限于限制本发明的范围。实施例中采用的实施条件可以根据具体厂家的条件做进一步调整，未注明的实施条件通常为常规实验中的条件。

如图1所示，本发明提供一种胎面测长装置，用于对输送到带束鼓的胎面3的长度进行贴合前的测量，判断其是否符合带束鼓贴合的要求。

胎面3经由输送机构向前输送至带束鼓，其中，输送机构包括伺服电机1及经由伺服电机1驱动的输送模板2，胎面3置于输送模板2上。

为了便于检测胎面3的长度，在胎面3输送方向上设置固定距离为M的第一检测机构和第二检测机构，分别用于检测胎面3的头部位置和尾部位置，此处头部位置为胎面头部的裁切面的下边缘，胎面头部的裁切面背离输送模板2，所述头部位置也就是胎面头部的裁切面与胎面底表面的交接处；尾部位置位于胎面尾部的裁切面上，胎面尾部的裁切面面向输送模板2。

其中，第一检测机构包括光电开关4和反射板6，光电开关4和反射板6分别位于胎面3的传输平面的上下两侧，第二检测机构为测距传感器5，且测距传感器5设置在传输平面的下方。

光电开关4用于检测胎面头部位置，当胎面3的头部位置经过光电开关4时信号被遮挡，即检测到胎面3的头部位置。光电开关4可以设置在输送模板2的上方或下方，相应的，反射板6设置在输送模板2的下方或上方。

测距传感器5设置在输送模板2的下方，测距传感器5相对输送模板2上表面的距离为定值S，S也可理解为所述测距传感器5相对胎面底表面的距离；设置触发距离为H，其中，H＞S，即选取胎面3尾部的裁切面上的点作为触发位置，该触发位置到测距传感器5之间的间距为触发距离。

上述测长装置的测长方法为：获取胎面3在其头部位置、尾部位置分别被检测到的时间段内的行进距离P，根据胎面的裁切角度及尾部位置到传输平面的距离计算补偿值K，当先检测胎面尾部位置、后检测胎面头部位置时，所述胎面的长度L＝M-(P+K)；当先检测胎面头部位置、后检测胎面尾部位置时，所述胎面的长度L＝M+(P-K)。

如图2所示，当胎面3尾部位置先经过测距传感器5并到达触发距离时计时t1，如图1所示，当胎面3的头部位置后经过光电开关4时信号被遮挡触发开关计时t2，计算t1、t2时间段内胎面3的行进距离P，此时胎面的长度L＝M-(P+K)，K为补偿值，K＝(H-S)/tanθ，其中θ为胎面3的裁切角度。

如图4所示，当胎面3的头部位置先经过光电开关4时信号被遮挡触发开关计时t3，如图3所示，当胎面3的尾部位置后经过测距传感器并达到触发距离时计时t4，计算t3、t4时间段内胎面3的行进距离P，因光电开关4检测的是胎面3的头部位置，此时胎面的长度L＝M+(P-K)，K为补偿值，K＝(H-S)/tanθ，其中θ为胎面3的裁切角度。

由于补偿值K与裁切角度θ相关，每次调整裁刀的裁切角度后需要重新确定K值大小。

为了提高检测精度，光电开关4的布置位置应避开胎面3上的凹陷位置，即胎面3上的纹路位置，实质是指该光电开关4的发射端所发射出的光线避开胎面3的纹路位置，纹路位置厚度相对较薄，边缘相对内缩，该位置会导致光电开关4检测出现误差。

所述胎面3实际传输过程中胎面自身会出现一定程度的形变，且前述输送机构通常还配设有辊轮进行来料检测，辊轮的抵压可能进一步加剧胎面尾部的裁切面即下斜面的变形；再者，所述胎面3的裁切过程中也有可能出现作业异常。为了进一步检测胎面3的质量指标，判断其裁切角度是否满足生产需求，同时提高测量精度，还可以利用上述的测距传感器5和伺服电机1来检测胎面3的裁切角度。

具体地，如图5和图6所示，利用测距传感器5检测其与胎面3之间的间距作为Y轴坐标，利用胎面3沿输送方向行进距离作为X轴坐标，采集得到胎面尾部的裁切面上的至少两个坐标数据，再通过该裁切面上两个或多个点的坐标数据计算得到裁切角度θ。

本例中，如图6所示，在胎面3尾部的裁切面上选取两个点A和B，裁切面上两个点的坐标分别为A：xA、yA；B：xB、yB，则裁切角

为了提高检测精度，在采集坐标数据时，根据测距传感器5检测其与胎面3之间的间距超过其与输送模板2之间的间距S一定阈值，如将图6中示出的点C作为临界点，即测距传感器5与点C的距离作为前述阈值；点D则表示胎面3的底表面。当测距传感器5检测到其与胎面3的距离超过C点的阈值时，则判定已检测到胎面3尾部位置的裁切面，确保点A和B均位于胎面3尾部的裁切面上。

应该理解，设定测距传感器5时，根据胎面3的厚度，应尽可能增加A、B两点之间的跨度。而且，若A、B点间采集的点尽可能多，所有点的分布便趋近于一条直线，取该直线上的坐标点计算的结果更精确。

进一步的，采集得到胎面尾部的裁切面上的至少三个点的坐标数据，可以提高裁切角计算的精度。计算方法之一是，通过两个点的坐标数据计算得到相应两个点的连线与X轴的夹角θ1，再次选取两个点并计算得到相应两个点的连线与X轴的夹角θ2；裁切角度θ＝(θ1+θ2)/2。计算方法之二是：将至少三个点的坐标数据进行线性拟合得到相应的拟合线，拟合线与X轴的夹角即为胎面的裁切角度θ。

综上，该测长方法操作简单，直接对胎面进行检测，检测精度高，效率高，且可避免对产品质量产生影响，在保证检测精度的情况下降低检测成本。

上述实例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人员能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种胎面测长方法，其特征在于：

在胎面输送方向上设置固定距离为M的第一检测机构和第二检测机构，所述第一检测机构用以检测胎面的头部位置，所述头部位置为所述胎面头部的裁切面的下边缘，所述第二检测机构用以检测胎面的尾部位置，所述尾部位置位于所述胎面尾部的裁切面上；

获取所述胎面在其头部位置、尾部位置分别被检测到的时间段内的行进距离P；

根据所述胎面的裁切角度以及所述尾部位置到传输平面的距离计算得到补偿值K；

当先检测胎面尾部位置、后检测胎面头部位置时，所述胎面的长度L＝M-(P+K)；当先检测胎面头部位置、后检测胎面尾部位置时，所述胎面的长度L＝M+(P-K)。

2.根据权利要求1所述的胎面测长方法，其特征在于：所述第一检测机构包括光电开关，所述光电开关设置在所述传输平面的上方或下方。

3.根据权利要求2所述的胎面测长方法，其特征在于：所述光电开关设置的位置避开胎面上的凹陷位置。

4.根据权利要求1所述的胎面测长方法，其特征在于：所述第二检测机构设置为测距传感器，所述测距传感器设置在所述传输平面的下方；

所述尾部位置到传输平面的距离为H-S，H为所述测距传感器的触发距离，S为所述测距传感器相对传输平面的距离，补偿值K＝(H-S)/tanθ，θ为所述胎面的裁切角度。

5.根据权利要求4所述的胎面测长方法，其特征在于：检测所述胎面的裁切角度，包括利用测距传感器检测其与所述胎面的间距作为Y轴坐标，利用所述胎面沿输送方向行进距离作为X轴坐标，采集得到所述胎面尾部的裁切面上至少两个点的坐标数据，再通过所述裁切面上两个或多个点的坐标数据计算得到裁切角度θ。

6.根据权利要求5所述的胎面测长方法，其特征在于：所述裁切角度的计算方法包括选取所述胎面尾部的裁切面上两个点的坐标数据为A：xA、yA；B：xB、yB，裁切角度

7.根据权利要求5所述的胎面测长方法，其特征在于：采集得到所述胎面尾部的裁切面上的至少三个点的坐标数据；选取两个点，通过两个点的坐标数据计算得到相应两个点的连线与X轴的夹角θ1，再次选取两个点并计算得到相应两个点的连线与X轴的夹角θ2；裁切角度θ＝(θ1+θ2)/2；或，

将至少三个点的坐标数据进行线性拟合得到相应的拟合线，所述拟合线与X轴的夹角即为所述胎面的裁切角度θ。

8.根据权利要求5所述的胎面测长方法，其特征在于：在采集得到所述胎面尾部的裁切面上至少两个点的坐标数据之前，判断所述胎面尾部的裁切面位置。

9.一种胎面测长装置，包括用以传输胎面的输送机构，所述输送机构包括伺服电机及经由所述伺服电机驱动的输送模板，其特征在于：所述胎面测长装置还包括在胎面输送方向上间隔设置的第一检测机构和第二检测机构，所述第一检测机构用以检测胎面的头部位置，所述头部位置为所述胎面头部的裁切面的下边缘，所述第二检测机构用以检测胎面的尾部位置，所述尾部位置位于所述胎面尾部的裁切面上。

10.根据权利要求9所述的胎面测长装置，其特征在于：所述第一检测机构包括光电开关与反射板，所述光电开关与反射板分别位于所述胎面的传输平面的上下两侧；所述第二检测机构设置为测距传感器，所述测距传感器位于所述传输平面的下方。