CN217005722U - 拼接监控装置及拼接监控组件 - Google Patents

Abstract

拼接监控装置及拼接监控组件，用于监控轮胎成型鼓的圆周鼓面上轮胎部件的拼接处，其中所述拼接监控装置包括用于监控拼接处轮廓的传感器单元，所述的传感器单元设置为在横向上相对于轮胎成型鼓可来回移动，其中传感器单元包括沿着横切于横向的激光轴向轮胎部件发射激光线的激光源，以及沿着传感器轴检测所述激光线的光学传感器，其中所述传感器轴横切于横向并且与激光轴相交于传感器交点，所述的激光源可绕枢转轴枢转，其中枢转轴横切于横向延伸并且穿过所述的传感器交点。

Description

拼接监控装置及拼接监控组件

技术领域

本实用新型涉及一种拼接监控装置及拼接监控组件，用于监控轮胎部件的拼接处。

背景技术

在轮胎成型工业中，将轮胎部件缠绕在鼓上从而形成生胎。每个轮胎部件均具有首先贴附于鼓上的首端与在鼓上缠绕一周之后拼接于首端上的尾端。监控拼接的质量是非常重要的，因为其影响了生胎的整体质量。

图10展示了一种已知的拼接监控装置1001。这种已知的拼接监控装置1001 用于监控轮胎部件9的拼接处91，其中轮胎部件9缠绕于轮胎成型鼓8的圆周鼓面80上。这种已知的拼接监控装置1001包括光学设备1002，用于测定拼接处91的轮廓和/或深度。光学设备1002可以包括，例如激光源22,用于沿着激光轴L向轮胎部件9上投射激光线20，以及光学传感器21，用于检测沿着传感器轴K从轮胎部件9反射的激光。光学设备1002可沿着成型鼓8的轴向移动从而在所述轴向上监控拼接处。

实用新型内容

已知的监控装置缺点在于，对于深拼接91，例如在制备较大轮胎的情况下，比如载重轮胎，光学设备1002不能够有效地监控。具体而言，如图11所示，激光轴L与传感器轴K之间的角度使得区域S内的拼接处91的轮廓和/或深度不能被监控到。上述效果也称为阴影。

本实用新型的目的在于提供一种能够更加可靠并且/或者更加精准地监控拼接处的轮廓和/或深度的拼接监控装置。

本实用新型的第一个方面提供一种拼接监控装置，用于监控轮胎成型鼓的圆周鼓面上轮胎部件的拼接处，所述拼接监控装置包括用于监控拼接处轮廓的传感器单元，所述的传感器单元设置为在横向上相对于轮胎成型鼓可来回移动，其中传感器单元包括沿着横切于横向的激光轴向轮胎部件发射激光线的激光源，以及沿着传感器轴检测所述激光线的光学传感器，其中所述传感器轴横切于横向并且与激光轴相交于传感器交点，所述的激光源可绕枢转轴枢转，其中枢转轴横切于横向延伸并且穿过所述的传感器交点。

典型地，轮胎部件以与其纵向呈一定倾斜角度进行切割。相应地，拼接处通常沿与轮胎成型鼓的圆周方向呈一定的倾斜角度延伸。换言之，拼接处沿着螺旋形或者基本呈螺旋形的拼接路径延伸。所述的拼接监控装置通过使激光源和/或传感器单元绕着枢转轴旋转将传感器单元，尤其是激光源，与拼接处对齐。因此，激光线可以垂直于拼接处的方向投射。从而通过旋转轮胎成型鼓，并且同时将传感器单元沿着横向相对于成型鼓移动，使传感器单元沿着其方向追踪拼接处，即沿着螺旋形的拼接路径。因此，可以防止阴影的产生，而且拼接处的轮廓和/或深度能够被更加可靠和/或精确地监控。

在一个实施例中，所述的枢转轴垂直于横向延伸。因此，可以更有效地避免阴影。

在另一个更佳的实施例中，所述的枢转轴是激光轴或者传感器轴。

在另一个实施例中，所述的光学传感器与激光源可一起绕枢转轴枢转。换言之，激光源与光学传感器的相互定向可被固定。因此，光学传感器的测定无需修正量去补偿激光源与光学传感器之间的相对位移。

在另一个实施例中，拼接监控装置包括用于控制传感器单元在横向上移动的第一传感器驱动，以及用于控制激光源围绕枢转轴旋转的第二传感器驱动。从而，可以通过操作相应的驱动器使激光线相对于轮胎成型鼓移动。

在一个实施例中，拼接监控装置还包括用于控制所述第一传感器驱动和所述第二传感器驱动的控制单元。所述的控制单元可以操作相应的传感器驱动从而使传感器单元相对于轮胎成型鼓自动定位。

本实用新型的第二方面提供了一种拼接监控组件，包括上述的拼接监控装置以及轮胎成型鼓，其中轮胎成型鼓可围绕在横向上延伸的鼓旋转轴旋转。由此，拼接监控装置可以相对于轮胎成型鼓预定位。

在一个较佳实施例中，所述的枢转轴相对于鼓旋转轴径向延伸。优选地，枢转轴与鼓旋转轴相交。从而，枢转轴可以垂直于鼓面延伸，不受成型鼓与拼接监控装置绕鼓旋转轴的相对旋转的影响。

在另一个实施例中，所述的传感器单元还可在垂直于鼓旋转轴的径向上相对于轮胎成型鼓移动。因此，所述的拼接监控装置可以监控不同直径的轮胎部件的拼接。

在一个实施例中，所述的拼接监控装置包括控制传感器单元在横向上移动的第一传感器驱动，以及控制激光源围绕枢转轴旋转的第二传感器驱动，其中轮胎成型鼓包括控制轮胎成型鼓围绕鼓旋转轴旋转的鼓驱动器，其中所述拼接监控装置还包括控制单元，用于选择性地操作所述第一传感器驱动，第二传感器驱动以及鼓驱动器。因此，控制器可以控制成型鼓的旋转以及传感器单元的移动，从而传感器单元可以在拼接路径上追踪拼接处。

在一个实施例中，所述的控制单元配置为顺序执行以下步骤：

a)测定拼接处与轮胎部件的第一侧边相交处的径向位置；

b)测定拼接处与轮胎部件的第二侧边相交处的径向位置，其中第二侧边在横向上与第一侧边相对；以及

c)监控拼接处。

在步骤a)和b)中，拼接处相应的首端与尾端可以被测定。随后，通过沿着螺旋形的拼接路径移动传感器单元可以监控拼接处。

在一个实施例中，步骤a)和b)包括以下子步骤：

-操作第一传感器驱动，将传感器单元在横向上分别移动至第一侧边，或者第二侧边的轴向位置；

-操作鼓驱动器，使轮胎成型鼓绕鼓旋转轴旋转至少一周；

-在轮胎成型鼓围绕鼓旋转轴旋转时，检测拼接处与第一侧边和第二侧边中相应的一边之间的相交处；

-储存所述的相交处的角位置。控制单元可以利用存储的相交处的角位置测定拼接的路径。

在另一个实施例中，步骤c)包括以下子步骤：

-操作第二传感器驱动，使激光源围绕枢转轴旋转至激光线垂直于拼接处延伸的位置；以及

-同时操作第一传感器驱动和鼓驱动器，使激光线沿拼接处移动。

本说明书中所描述和示出的各个方面和特征可以单独地或任意地应用。这些各个方面，特别是在所附从属权利要求中描述的方面和特征，可以由分案专利申请进行。

附图说明

本实用新型将根据附图中所示的示例性实施例来阐明，其中：

图1-4是包括本实用新型的拼接监控装置的拼接监控组件的轴测图；

图5-8是分别根据图1-4所示的拼接监控组件的俯视图；

图9是根据图3所示的拼接监控组件的侧视图；

图10是一种现有技术中拼接监控装置的侧视图；

图11是根据图10中圆圈XI处的细节示图。

其中：

1拼接监控装置；2传感器单元；20激光线；21光学传感器；22激光源； 23传感器底座；3第一传感器驱动；4第二传感器驱动；6控制单元；8轮胎成型鼓；80鼓面；81鼓驱动器；9轮胎部件；90轮胎部件表面；91拼接处； 92第一侧边；93第二侧边；10拼接监控组件；1001现有技术中的拼接监控装置；1002现有技术中的光学设备

A枢转轴；H拼接角度；K传感器轴；L激光轴；P拼接路径；R鼓旋转轴；X横向

具体实施方式

图1-9展示了本实用新型所述的一种拼接监控组件10，用于监控轮胎部件9 的拼接处91，其中轮胎部件尤其是大型轮胎，例如载重轮胎。所述的拼接监控组件10包括轮胎成型鼓8，以及当所述轮胎部件9贴合于所述的轮胎成型鼓8 上时用于监控轮胎部件9上的拼接处91的拼接监控装置或者设备1。

轮胎成型鼓8是呈圆柱状或者基本圆柱状的鼓。所述的轮胎成型鼓8可以绕沿着横向X延伸的鼓旋转轴R进行旋转。轮胎成型鼓8包括圆周鼓面80，用于支撑其上的轮胎部件9。圆周鼓面80围绕鼓旋转轴R在圆周方向上延伸。轮胎成型鼓8可以包括鼓驱动器81，使轮胎成型鼓8围绕其鼓旋转轴R进行旋转。

轮胎部件9周向放置，缠绕或者贴合在鼓面80上。轮胎部件9的各端沿着拼接方向P拼接从而形成拼接处91。轮胎部件9形成周向的轮胎部件表面90，其在圆周方向上延伸，并且相对于鼓旋转轴R朝向径向外侧。轮胎部件9还包括第一侧边92，以及在横向X上与第一侧边92相对的第二侧边93。在具体的实施例中，拼接处91在第一侧边92与第二侧边93之间沿着拼接方向P以与圆周方向呈倾斜的拼接角度H延伸。换言之，拼接方向P是围绕鼓旋转轴R呈螺旋状延伸的螺旋形路径。可替代地，拼接处91可以平行于鼓旋转轴R延伸，即垂直于圆周方向。

拼接监控装置1置于相对于轮胎成型鼓8的鼓旋转轴R的径向位置上。所述的拼接监控装置1包括传感器单元2，用于监控拼接处91的轮廓和/或深度。传感器单元2与轮胎成型鼓8可在横向X上相对于彼此移动。在具体的实施例中，拼接监控装置1设置为在横向X上相对于轮胎成型鼓8来回移动传感器单元2。具体而言，如图5-8所示，拼接监控装置1包括用于控制传感器单元2在横向X上移动的第一传感器驱动3。所述的第一传感器驱动3例如可以是线性驱动，比如主轴驱动。

如图9所示，传感器单元2包括激光源22，用于沿着激光轴L向周向的轮胎部件表面90发射激光线20。激光轴L横切于横向X延伸。传感器单元2还包括光学传感器21，用于检测由所述的周向轮胎部件表面90从激光线20沿着传感器轴K反射回的光。所述的激光轴K横切于横向X延伸，并且与激光轴L相交于传感器交点。具体地，传感器交点位于轮胎部件表面90上。

图1,2,5和6可以很好地展示出，传感器单元2可绕枢转轴A枢转。所述的枢转轴A横切于横向X延伸，并且穿过传感器交点。优选地，所述的枢转轴线 A相对于鼓旋转轴R径向延伸并且/或者与所述的鼓旋转轴R相交。具体地，激光源22可绕所述的枢转轴A枢转。激光源22旋转至激光线20沿垂直于拼接处 91的方向延伸。如图5-8所示，拼接监控装置1还包括第二传感器驱动4，用于使传感器单元2围绕枢转轴A旋转。

如图9所示，激光源22与光学传感器21可均安装在传感器底座23上。光学传感器21与激光源22因此可以一起围绕枢转轴A旋转。

如图9所示的实施例中，激光轴L垂直于鼓旋转轴R延伸。换言之，枢转轴A即激光轴L。光学传感器21相对于枢转轴A倾斜一定角度。或者，对应于图10所示的现有技术中的光学设备1002，光学传感器21可以面向径向，即沿着枢转轴A，而激光源22沿着相对于枢转轴A呈倾斜角度的激光轴L发射激光线20。甚至可能的是，光学传感器21与激光源22，分别连带传感器轴K与激光轴L，均设置于相对于枢转轴A呈倾斜角度的位置。

如图5-8所示，拼接监控装置1还包括控制单元6，配置，编程或者设置为控制第一传感器驱动3和第二传感器驱动4。所述的控制单元6与成型鼓驱动器 81，第一传感器驱动3和第二传感器驱动4电连接。具体而言，控制单元6配置，编程，适应或者设置为启动第二传感器驱动4，从而旋转传感器单元2使激光线 20垂直于拼接处91延伸。控制单元6还设置，配置，编程或者适应为同时控制成型鼓驱动器81和第一传感器驱动3，从而使传感器单元2沿着拼接处91移动，即追踪拼接处91。

下面根据图1-8描述操作拼接监控装置1的方法。

如图4和8所示，传感器单元2首先置于横向X上轮胎部件9的第一侧边 92的轴向位置。换言之，枢转轴A与轮胎部件9的侧边92相交。优选地，激光源22绕枢转轴A旋转从而使激光线20平行于横向X延伸，即垂直于圆周方向。控制单元6随后控制成型鼓驱动器81使成型鼓8围绕其鼓旋转轴R旋转。优选地，成型鼓8绕鼓旋转轴R旋转至少一圈。在成型鼓8围绕鼓旋转轴R旋转的过程中，拼接处91被传感器单元2检测，传感信号传送至控制单元6。控制单元6记录拼接处91在第一侧边92处相应的角位置。

如图3和7所示，控制单元6启动或者控制第一传感器驱动3，以将传感器单元2在横向X上朝向轮胎部件9的第二侧边93的轴向位置处移动，即枢转轴 A与轮胎部件9的第二侧边93相交。随后控制单元6启动成型鼓驱动器81，使成型鼓8围绕鼓旋转轴R旋转。优选地，轮胎成型鼓8围绕鼓旋转轴R旋转至少一圈。拼接处91在第二侧边93处的径向位置以上面描述的方式记录下来。随后或者同时地，控制单元6旋转成型鼓8，从而传感器单元2的激光线20位于拼接处91上。换言之，枢转轴A此时与拼接处91相交。

控制单元6此时计算拼接处91的方向与圆周方向的夹角。随后，控制单元 6启动或者控制第二传感器驱动4，使激光源22和/或传感器单元2围绕枢转轴 A旋转至拼接监控方向。在所述的拼接监控方向上，如图1,2,5和6所示，传感器单元2的激光线20指向相对于拼接处91的方向垂直或者大致垂直的方向。

控制单元6此时同时启动或者控制第一传感器驱动3和成型鼓驱动器81，从而使传感器单元2沿着拼接处91移动。在沿着拼接处91移动的同时，传感器单元2监控拼接的轮廓和/或深度。

应该理解，以上描述用以说明优选实施例的操作，并不意味对本发明范围的限制。基于以上讨论，许多对本领域技术人员来说是显而易见的变化、修改或者结合，同样包含在本发明的范围内。

Claims (15)

1.一种拼接监控装置，用于监控轮胎成型鼓的圆周鼓面上轮胎部件的拼接处，其特征在于，所述拼接监控装置包括用于监控拼接处轮廓的传感器单元，所述的传感器单元设置为在横向上相对于轮胎成型鼓可来回移动，其中传感器单元包括沿着横切于横向的激光轴向轮胎部件发射激光线的激光源，以及沿着传感器轴检测所述激光线的光学传感器，其中所述传感器轴横切于横向并且与激光轴相交于传感器交点，所述的激光源可绕枢转轴枢转，其中枢转轴横切于横向延伸并且穿过所述的传感器交点。

2.根据权利要求1所述的拼接监控装置，其特征在于所述的枢转轴垂直于横向延伸。

3.根据权利要求1所述的拼接监控装置，其特征在于所述的枢转轴是激光轴。

4.根据权利要求1所述的拼接监控装置，其特征在于所述的枢转轴是传感器轴。

5.根据权利要求1所述的拼接监控装置，其特征在于所述的光学传感器与激光源可一起绕枢转轴枢转。

6.根据权利要求1所述的拼接监控装置，其特征在于包括用于控制传感器单元在横向上移动的第一传感器驱动，以及用于控制激光源围绕枢转轴旋转的第二传感器驱动。

7.根据权利要求6所述的拼接监控装置，其特征在于还包括用于控制所述第一传感器驱动和所述第二传感器驱动的控制单元。

8.一种拼接监控组件，其特征在于包括根据权利要求1所述的拼接监控装置以及轮胎成型鼓，其中轮胎成型鼓可围绕在横向上延伸的鼓旋转轴旋转。

9.根据权利要求8所述的拼接监控组件，其特征在于，所述的枢转轴相对于鼓旋转轴径向延伸。

10.根据权利要求8所述的拼接监控组件，其特征在于，所述的枢转轴与鼓旋转轴相交。

11.根据权利要求8所述的拼接监控组件，其特征在于，所述的传感器单元可在垂直于鼓旋转轴的径向上相对于轮胎成型鼓移动。

12.根据权利要求8所述的拼接监控组件，其特征在于所述的拼接监控装置包括控制传感器单元在横向上移动的第一传感器驱动，以及控制激光源围绕枢转轴旋转的第二传感器驱动，其中轮胎成型鼓包括控制轮胎成型鼓围绕鼓旋转轴旋转的鼓驱动器，其中所述拼接监控装置还包括控制单元，用于选择性地操作所述第一传感器驱动，第二传感器驱动以及鼓驱动器。

13.根据权利要求12所述的拼接监控组件，其特征在于所述的控制单元配置为顺序执行以下步骤：

a)测定拼接处与轮胎部件的第一侧边相交处的径向位置；

b)测定拼接处与轮胎部件的第二侧边相交处的径向位置，其中第二侧边在横向上与第一侧边相对；以及

c)监控拼接处。

14.根据权利要求13所述的拼接监控组件，其特征在于步骤a)和b)包括以下子步骤：

-操作第一传感器驱动，将传感器单元在横向上分别移动至第一侧边，或者第二侧边的轴向位置；

-操作鼓驱动器，使轮胎成型鼓绕鼓旋转轴旋转至少一周；

-在轮胎成型鼓围绕鼓旋转轴旋转时，检测拼接处与第一侧边和第二侧边中相应的一边之间的相交处；

-储存所述的相交处的角位置。

15.根据权利要求13所述的拼接监控组件，其特征在于步骤c)包括以下子步骤：

-操作第二传感器驱动，使激光源围绕枢转轴旋转至激光线垂直于拼接处延伸的位置；以及

-同时操作第一传感器驱动和鼓驱动器，使激光线沿拼接处移动。

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