DE102019211023A1 - Method for measuring an open or an overlapping connection point of a material layer during the manufacture of a green tire - Google Patents

Method for measuring an open or an overlapping connection point of a material layer during the manufacture of a green tire Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Vermessung einer offenen oder einer überlappenden Verbindungsstelle einer Materiallage (4) bei der Fertigung eines Reifenrohlings in einer Reifenaufbaumaschine mit folgenden Schritten:Auflegen der Materiallage (4) auf eine in Drehbewegung versetzte Aufbautrommel (1),Projektion eines Musters auf die Aufbautrommel, welches durch die Drehbewegung der Aufbautrommel in mehreren nacheinander von zumindest einer Kamera aufgezeichneten Bildern eine Vielzahl von in Umlaufrichtung paralleler Streifen auf der Aufbautrommel und der Materiallage erzeugt, derart, dass der Materiallagenanfang und das Materiallagenende von der Kamera jeweils als seitlicher Versatz der Streifen bildlich erfasst wird,Auswertung der Daten in einer rechnerbasierten Bildverarbeitungssoftware und Abgleich mit Daten bzw. einem Steuerungsalgorithmus der Reifenaufbaumaschine.Das Verfahren gestattet es, mit großer Genauigkeit und Geschwindigkeit den Spleiß von Materiallagen, die auf eine Aufbautrommel aufgebracht werden, berührungslos zu kontrollieren.Method for measuring an open or an overlapping connection point of a material layer (4) during the manufacture of a green tire in a tire building machine with the following steps: placing the material layer (4) on a building drum (1) set in rotation, projecting a pattern onto the building drum, which Through the rotary movement of the building drum in several images recorded one after the other by at least one camera, a large number of parallel strips in the direction of rotation are generated on the building drum and the material layer, in such a way that the beginning and end of the material layer are each captured by the camera as a lateral offset of the strips, Evaluation of the data in a computer-based image processing software and comparison with data or a control algorithm of the tire building machine. The method allows the splicing of material layers that are applied to a building drum with great accuracy and speed can be controlled without contact.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermessung einer offenen oder einer überlappenden Verbindungsstelle einer Materiallage bei der Fertigung eines Reifenrohlings in einer Reifenaufbaumaschine.The invention relates to a method for measuring an open or an overlapping connection point of a material layer during the manufacture of a green tire in a tire building machine.

Die Ausformung von Materiallagenspleißen im Reifenaufbau ist ein wichtiger Faktor, welcher die Haltbarkeit eines Reifens oder den Fahrkomfort des Reifens beeinflusst. Sind überlappende Verbindungsstellen bzw. Spleiße beispielsweise zu groß, bilden sie am fertig vulkanisierten Reifen unansehnliche Einschnürungen, sind die zu klein, bilden sie eine Schwachstelle, die zur Blasenbildung oder zum Ausfall des Reifens im Reifenaufbauprozess führen kann. Derzeit werden Materiallagenspleiße meist manuell mit Linealen oder Messschiebern nachgemessen. Nachteilig dabei ist, dass diese Messung relativ ungenau ist und auch von der tagesspezifischen Verfassung des Bedieners abhängt. Zudem vergeht für das manuelle Messen eine gewisse Zeit, die Verzögerungen in der Produktion verursacht. Es sind auch automatische Messmethoden bekannt, welche mit Triangulation arbeiten. Diesbezüglich wird beispielsweise das Lichtschnittverfahren verwendet, bei welchem eine Linie koaxial zur Rotationsachse auf die Materialoberfläche bzw. Aufbautrommel projiziert wird. Dafür sind starke Laser erforderlich, welche Verletzungen des Bedieners verursachen können. Darüber hinaus ist die Geschwindigkeit solcher Systeme begrenzt, sodass beispielsweise bei einer Materialfördergeschwindigkeit von 2 m/s und einem Trommelumfang von 2 m lediglich alle 2,0 mm eine Linie aufgezeichnet werden kann. Dies ist für eine präzise Spleißvermessung nicht ausreichend. The formation of material layer splices in the tire structure is an important factor which influences the durability of a tire or the driving comfort of the tire. If overlapping connection points or splices are too large, for example, they form unsightly constrictions on the finished vulcanized tire; if they are too small, they form a weak point that can lead to blistering or failure of the tire in the tire building process. Currently, material layer splices are mostly measured manually with rulers or callipers. The disadvantage here is that this measurement is relatively imprecise and also depends on the day-specific condition of the operator. In addition, manual measurement takes a certain amount of time, which causes delays in production. Automatic measurement methods are also known which work with triangulation. In this regard, the light section method is used, for example, in which a line is projected coaxially to the axis of rotation onto the material surface or building drum. This requires powerful lasers, which can cause injury to the operator. In addition, the speed of such systems is limited, so that, for example, with a material conveying speed of 2 m / s and a drum circumference of 2 m, a line can only be recorded every 2.0 mm. This is not sufficient for a precise splice measurement.

Aus der DE 10 2012 016 587 A1 ist ein Verfahren zur Kontrolle von Spleißen von Reifenaufbaumaterialien bekannt, bei welchem das Reifenaufbaumaterial, wie Gürtellagen, Karkasslagen und dergleichen, auf die Gürtel- bzw. Karkasstrommel aufgebracht wird und dabei unter mindestens einer Laserquelle bewegt wird, sodass diese eine streifen- oder punktförmige Lichtfläche auf das Reifenaufbaumaterial projiziert. Eine externe oder in die Laserquelle integrierte, auf die Lichtfläche gerichtete Kamera ermittelt den Höhenverlauf der Oberfläche der Trommel und des Reifenaufbaumaterials während des Auflegens des Materials auf die Trommel. Die Auswertung der Daten erfolgt mittels eines Rechners. Mit diesem Verfahren lassen sich zwar während und nach dem Aufwickeln der betreffenden Materiallage eine Aussage über die Beschaffenheit des Spleißes feststellen und auch, ob der Spleiß als überlappender, stumpfer oder als offener Spleiß hergestellt wurde, die vorgenommene Ermittlung des Höhenprofils und die erforderliche Überwachung mittels einer Flächenkamera ist mit einem großen Rechenaufwand verbunden und auch hinsichtlich der Exaktheit der Messung verbesserungswürdig.From the DE 10 2012 016 587 A1 A method for controlling splicing of tire building materials is known in which the tire building material, such as belt plies, carcass plies and the like, is applied to the belt or carcass drum and is moved under at least one laser source so that it has a strip or point-like light surface projects the tire building material. An external camera or a camera that is integrated into the laser source and aimed at the light surface determines the height profile of the surface of the drum and of the tire building material while the material is being placed on the drum. The data are evaluated using a computer. With this method, a statement about the nature of the splice can be determined during and after the winding of the relevant material layer and also whether the splice was made as an overlapping, blunt or open splice, the determination of the height profile and the necessary monitoring by means of a Area scan camera involves a great deal of computing effort and also needs improvement with regard to the accuracy of the measurement.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welches es gestattet, mit größerer Genauigkeit und Geschwindigkeit den Spleiß von Materiallagen, die auf eine Aufbautrommel aufgebracht werden, zu kontrollieren, wobei das Verfahren im laufenden Produktionsprozess, berührungslos sowie automatisch durchführbar sein soll.The invention is therefore based on the object of providing a method which allows the splicing of material layers that are applied to a building drum to be monitored with greater accuracy and speed, the method being feasible in the ongoing production process, contactless and automatically should be.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit folgenden Schritten:

  • • Auflegen der Materiallage auf eine in Drehbewegung versetzte Aufbautrommel,
  • • Projektion eines Musters auf die Aufbautrommel, welches durch die Drehbewegung der Aufbautrommel in mehreren nacheinander von zumindest einer Kamera aufgezeichneten Bildern eine Vielzahl von in Umlaufrichtung paralleler Streifen auf der Aufbautrommel und der Materiallage erzeugt, derart, dass der Materiallagenanfang und das Materiallagenende von der Kamera jeweils als seitlicher Versatz der Streifen bildlich erfasst wird,
  • • Auswertung der Daten in einer rechnerbasierten Bildverarbeitungssoftware und Abgleich mit Daten bzw. einem Steuerungsalgorithmus der Reifenaufbaumaschine.
The object set is achieved according to the invention with a method with the following steps:
  • • placing the material layer on a building drum set in rotation,
  • • Projection of a pattern onto the building drum, which through the rotary movement of the building drum in several images recorded one after the other by at least one camera generates a large number of parallel strips in the direction of rotation on the building drum and the material layer, in such a way that the beginning and end of the material layer are each from the camera as a lateral offset of the stripes is recorded graphically,
  • • Evaluation of the data in a computer-based image processing software and comparison with data or a control algorithm of the tire building machine.

Gemäß der Erfindung wird als Basis der Vermessung ein seitlicher Versatz von projizierten Streifen herangezogen. Die Messung kann während des Aufbaus auf der Bautrommel mit einer hohen Geschwindigkeit erfolgen, in Abhängigkeit von der Auflösung und der Qualität der Kamera. Da durch eine Vielzahl von Streifen der Materiallagenanfang und das Materiallagenende exakt feststellbar sind kann auch exakt festgestellt werden, in welchem Ausmaß ein überlappender Spleiß oder ein offener Spleiß vorliegen.According to the invention, a lateral offset of projected strips is used as the basis for the measurement. The measurement can be carried out at high speed while it is being set up on the building drum, depending on the resolution and quality of the camera. Since the start of the material layer and the end of the material layer can be precisely determined by means of a large number of strips, it is also possible to determine exactly to what extent an overlapping splice or an open splice is present.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführung wird als Kamera eine Zeilenkamera eingesetzt. Da die Bildfrequenz von Zeilenkameras sehr hoch ist, beispielsweise im Bereich von etwa 50 kHz liegt, lässt sich auch die Vermessung mit hoher Geschwindigkeit durchführen. Zeilenkameras gestatten darüber hinaus auch eine sehr hohe Messgenauigkeit, die zwar vom Objektiv abhängig ist, jedoch ohne Weiteres im Bereich von 10 µm liegen kann.In a particularly preferred embodiment, a line camera is used as the camera. Since the image frequency of line scan cameras is very high, for example in the range of around 50 kHz, the measurement can also be carried out at high speed. Line scan cameras also allow a very high measurement accuracy, which is dependent on the lens, but can easily be in the range of 10 µm.

Bei einer bevorzugten Ausführung wird das Muster von zumindest einem LED-Projektor projiziert.In a preferred embodiment, the pattern is projected by at least one LED projector.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführung besteht das Muster aus in einer parallel zur Achse der Aufbautrommel verlaufenden Reihe aus insbesondere gleich zueinander beabstandeten Punkten.According to a further preferred embodiment, the pattern consists of in a parallel to Axis of the building drum running row of in particular equally spaced points.

Vorzugsweise kann über einen Encoder, welcher an der Drehachse der Aufbautrommel angebracht ist, den Positionen am Außenumfang der Aufbautrommel jeweils ein bestimmter Winkel zugeordnet werden. Somit lassen sich der Materiallagenanfang und das Materiallagenende sowie auch die Überlappungslänge eines überlappenden Spleißes exakt feststellen.Preferably, a specific angle can be assigned to the positions on the outer circumference of the building drum via an encoder which is attached to the axis of rotation of the building drum. The start and end of the material layer as well as the overlap length of an overlapping splice can thus be precisely determined.

Von besonderem Vorteil ist auch die Möglichkeit, aus den Positionen des Versatzes einzelner Streifen im zusammengefügten Bild den Verlauf der Materiallagenkante zu bestimmen. Dies kann in einer rechnerbasierten Bildverarbeitungssoftware erfolgen.The possibility of determining the course of the material layer edge from the positions of the offset of individual strips in the assembled image is also particularly advantageous. This can be done in a computer-based image processing software.

Dabei kann zusätzlich vorgesehen sein, dass die Bildverarbeitungssoftware aus der Größe des Versatzes einzelner Streifen die Dicke der Materiallage bestimmt bzw. berechnet.It can also be provided that the image processing software determines or calculates the thickness of the material layer from the size of the offset of individual strips.

Von besonderem Vorteil ist es, wenn die Kamera mittig zur Aufbautrommel und in einem Abstand zu dieser und der Projektor seitlich der Kamera unter einem Winkel von 45° +/-15° zur Kamera positioniert wird.It is particularly advantageous if the camera is positioned centrally to the building drum and at a distance from it and the projector is positioned to the side of the camera at an angle of 45 ° +/- 15 ° to the camera.

Bei einer alternativen Ausführung werden die Kamera und der Projektor seitlich zur Aufbautrommel und in einem Abstand zu dieser und unter einem Winkel von 90° +/- 50° zueinander positioniert.In an alternative embodiment, the camera and the projector are positioned to the side of the building drum and at a distance from this and at an angle of 90 ° +/- 50 ° to one another.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung, die schematisch Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen

  • 1a, 1c und 1b Ansichten von prinzipiellen Anordnungen zur Vermessung des Spleißbereiches einer auf einer Aufbautrommel aufgebrachten Materiallage,
  • 2 einen Abschnitt des Außenumfanges der Aufbautrommel mit einem Abschnitt des Materiallagenanfanges und einem Abschnitt des Materiallagenendes mit einem offenen Spleiß,
  • 3 einen Abschnitt des Außenumfanges der Aufbautrommel mit einem überlappenden Spleiß des Materiallagenanfanges mit dem Materiallagenende und
  • 4 eine seitliche Ansicht der Aufbautrommel mit einem überlappenden Spleiß einer aufgelegten Materiallage.
Further features, advantages and details of the invention will now be described in more detail with reference to the drawing, which schematically shows exemplary embodiments. Show it
  • 1a , 1c and 1b Views of basic arrangements for measuring the splice area of a material layer applied to a building drum,
  • 2 a section of the outer circumference of the building drum with a section of the beginning of the material layer and a section of the end of the material layer with an open splice,
  • 3 a section of the outer circumference of the building drum with an overlapping splice of the beginning of the material layer with the end of the material layer and
  • 4th a side view of the building drum with an overlapping splice of an applied layer of material.

1a, 1b und 1c zeigen jeweils eine prinzipielle Anordnung zur Vermessung des Spleißes einer Materiallage, die auf eine Aufbautrommel 1 bzw. auf einen bereits auf der Aufbautrommel 1 befindlichen Bauteil aufgebracht wird und deren beide Enden stumpf oder überlappend gespleißt werden. Beim Aufbau von Reifen sind derartige Materiallagen beispielsweise ein Innerliner (die Innenschicht) des Reifens, eine Karkasseinlage, eine Gürtellage oder ein Laufstreifen. Bei den in 1a, 1b und 1c gezeigten Anordnungen befinden sich eine Kamera 2, alternativ auch zwei Kameras oder mehr als zwei Kameras, und ein Projektor 3 oberhalb der Aufbautrommel 1, beispielsweise jeweils unter dem gleichen Normalabstand zur Achse a der Aufbautrommel 1. 1a zeigt eine mittig gegenüber der Aufbautrommel 1 positionierte Kamera 2 und einen Projektor 3, welcher schräg seitlich der Kamera 2 positioniert ist. Der Winkel α zwischen einer die Kamera 2 mit dem zentralen Punkt P auf der Achse a verbindenden Geraden und der zum zentralen Punkt P auf der Achse a verlaufenden Mittellinie der Projektionsrichtung jedes Projektors 3 beträgt 45° ± 15°, insbesondere 45°. Der Projektor 3 projiziert auf die Oberfläche der Aufbautrommel schräg ein Muster, wobei 1a, 1b und 1c jeweils unterschiedliche Muster zeigen, die bei einer Rotation der Aufbautrommel 1 in Pfeilrichtung in Umfangsrichtung verlaufende Streifen auf ergeben bzw. erzeugen. Der Projektor 3 ist insbesondere ein LED-Projektor, kann aber auch ein Laserprojektor sein, und projiziert das jeweilige Muster auf einen parallel zur Trommelachse a verlaufenden Streifen. 1a , 1b and 1c each show a basic arrangement for measuring the splice of a material layer that is placed on a building drum 1 or on one already on the building drum 1 The component located is applied and both ends of which are butt or overlapping spliced. In the construction of tires, such material layers are, for example, an inner liner (the inner layer) of the tire, a carcass insert, a belt ply or a tread. The in 1a , 1b and 1c The arrangements shown are a camera 2 , alternatively two cameras or more than two cameras and a projector 3 above the building drum 1 , for example, each at the same normal distance to the axis a of the building drum 1 . 1a shows a center opposite the building drum 1 positioned camera 2 and a projector 3 which is at an angle to the side of the camera 2 is positioned. The angle α between one the camera 2 with the straight line connecting the central point P on the axis a and the center line of the projection direction of each projector running to the central point P on the axis a 3 is 45 ° ± 15 °, especially 45 °. The projector 3 projects a pattern diagonally onto the surface of the building drum, whereby 1a , 1b and 1c each show different patterns that occur when the building drum rotates 1 in the direction of the arrow in the circumferential direction of the result or generate strips. The projector 3 is in particular an LED projector, but can also be a laser projector, and projects the respective pattern onto a strip running parallel to the drum axis a.

In 1b sind sowohl der Projektor 3 als auch die Kamera 2 an den unterschiedlichen Seiten der Aufbautrommel 1 seitlich schräg zueinander unter einem Winkel α' von 90° ± 15° angeordnet, welcher als Winkel zwischen der Projektionsrichtung des Projektors 3 und der Aufnahmerichtung der Kamera 2, analog zur Ausführung gemäß 1a, ermittelt wird. 1c zeigt eine Anordnung, bei welcher der Projektor 3 mittig gegenüber der Aufbautrommel 1 positioniert ist, an jeder Seite des Projektors 3 befindet sich je eine Kamera 2, deren Aufnahmerichtung mit der Projektionsrichtung des Projektors 3 jeweils einen spitzen Winkel α'' von 45° ± 15°, insbesondere ca. 45°, einschließt.In 1b are both the projector 3 as well as the camera 2 on the different sides of the building drum 1 arranged laterally obliquely to one another at an angle α 'of 90 ° ± 15 °, which is the angle between the projection direction of the projector 3 and the recording direction of the camera 2 , analogous to the execution according to 1a , is determined. 1c shows an arrangement in which the projector 3 centrally opposite the building drum 1 positioned on each side of the projector 3 there is one camera each 2 whose recording direction matches the projection direction of the projector 3 each includes an acute angle α ″ of 45 ° ± 15 °, in particular approx. 45 °.

Die Kamera 2 ist insbesondere eine Zeilenkamera, die koaxial zur Drehachse der Aufbautrommel 1 Bilder erzeugt. Zeilenkameras weisen nur wenige Zeilen, beispielsweise ein bis drei Zeilen, auf, die allerdings mehrere Pixel, beispielsweise 8.000 Pixel, breit sind. Dadurch können sie wesentlich schneller bzw. höherfrequent ausgelesen werden als übliche Flächenkameras.The camera 2 is in particular a line camera, which is coaxial to the axis of rotation of the building drum 1 Images generated. Line cameras have only a few lines, for example one to three lines, which, however, are several pixels, for example 8,000 pixels wide. As a result, they can be read out much faster or at a higher frequency than conventional area cameras.

Da für die Spleißvermessung im Prinzip nur der Anfang und das Ende der Materiallage von Belang sind, lässt sich die Belichtung grundsätzlich auf den Beginn des Auflegens der Materiallage und das Ende des Auflegens der Materiallage begrenzen. Dazu wird beispielsweise über einen Encoder, einen Drehwinkelmesser, welcher an der Drehachse der Aufbautrommel 1 angebracht ist, der Winkel der einzelnen Positionen am Außenumfang der Aufbautrommel ermittelt bzw. Positionen am Außenumfang ein bestimmter Winkel aus 360° zugeordnet. Nachdem bekannt ist, bei welchem Winkel der Anfang und das Ende der Materiallage aufgebracht werden, lässt sich die Belichtung mit einer Zeilenkamera auf jeweils etwa 50 Zeilen pro Materiallage 4 begrenzen.Since in principle only the beginning and the end of the material layer are relevant for the splice measurement, the exposure can basically be limited to the beginning of the application of the material layer and the end of the application of the material layer. For this purpose, for example, an encoder, a rotary angle meter, which is located on the axis of rotation of the building drum 1 is attached, the angle of the individual positions on the outer circumference of the building drum is determined or positions on the outer circumference are assigned a certain angle of 360 °. After it is known at which angle the beginning and the end of the material layer are applied, the exposure with a line camera can be set to around 50 lines per material layer 4th limit.

Sobald eine Materiallage 4 auf die Aufbautrommel 1 aufgebracht wird und sukzessive aufgewickelt wird, existieren Höhenunterschiede am Materiallagenanfang - in 2 beispielsweise zwischen der Materiallage 4 und der Trommeloberfläche - und am Materiallagenende - hier ebenfalls zwischen der Materiallage 4 und der Trommeloberfläche oder zwischen dem Materiallagenanfang und dem mit diesem überlappenden Materiallagenende. Diese Höhenunterschiede bzw. Dickenvariationen zeigen sich in einem seitlichen Versatz der Streifen 5 im Kamerabild. 2 zeigt beispielsweise ein Bild des Anfangsabschnittes einer Materiallage 4 und den Verlauf von Streifen 5 auf der Trommeloberfläche und auf dem Anfangsabschnitt der Materiallage 4. Zu erkennen ist der seitliche Versatz der Streifen 5 bedingt durch die Materiallagendicke, wobei der der Versatz der Streifen 5 proportional zur Materiallagendicke ist. Bei einer Materiallage mit einem Anfangsabschnitt mit einer schräg verlaufenden Kante, wie es etwa in 3 gezeigt ist, kann für jeden Streifen 5 über den Encoder der Winkel angegeben werden, an dem dieser Streifen 5 beginnt bzw. aufhört. Daraus lässt sich auch der Winkel der Schnittkante (Kante am Anfang und am Ende der Materiallage 4) relativ zu einer Geraden parallel zur Trommelachse a ermitteln. Mit einem Bildverarbeitungsprogramm lässt sich die genaue Position des Versatzes jedes einzelnen Streifens 5 bestimmen. Den Winkelpositionen auf der Bautrommel sind zudem bestimmte aufgenommene Zeilen der Kamera zugeordnet.As soon as a material layer 4th on the building drum 1 is applied and is successively wound up, there are height differences at the beginning of the material layer - in 2 for example between the material layer 4th and the drum surface - and at the end of the material layer - here also between the material layer 4th and the drum surface or between the start of the material layer and the end of the material layer that overlaps therewith. These differences in height or thickness variations show up in a lateral offset of the strips 5 in the camera image. 2 shows, for example, an image of the initial section of a material layer 4th and the course of stripes 5 on the drum surface and on the initial portion of the sheet of material 4th . The lateral offset of the stripes can be seen 5 due to the material layer thickness, whereby the offset of the strips 5 is proportional to the material layer thickness. In the case of a material layer with an initial section with an obliquely running edge, such as in 3 shown can be for each strip 5 the encoder can be used to specify the angle at which this strip 5 starts or stops. The angle of the cut edge (edge at the beginning and at the end of the material layer 4th ) relative to a straight line parallel to the drum axis a. With an image processing program, the exact position of the offset of each individual strip can be determined 5 determine. The angular positions on the building drum are also assigned certain recorded lines of the camera.

Sobald ein Spleiß vorhanden ist, lässt er sich über den Bildverarbeitungsalgorithmus durch den festgestellten Versatz der Streifen 5 ermitteln. As soon as a splice is present, it can be identified via the image processing algorithm through the detected offset of the strips 5 determine.

2 zeigt ein Bild eines Beispiels eines offenen Spleißes mit einem zweimaligen Versatz der Streifen 5. In 3 wird beispielsweise der Materiallagenanfang durch einen rechtsseitigen Versatz der Streifen 5 erkannt, das Materiallagenende durch einen linksseitigen Versatz der Streifen 5 am Untergrund gegenüber den Streifen 5 auf der Materiallage 4. 2 Figure 10 shows a picture of an example of an open splice with a two-time offset of the strips 5 . In 3 For example, the start of the material layer is achieved by shifting the strips to the right 5 recognized, the end of the material layer by a left-sided offset of the strips 5 on the underground opposite the stripes 5 on the material layer 4th .

3 zeigt ein Bild eines Beispiels eines überlappenden Spleißes, wobei auch hier die Streifen 5 gegeneinander versetzt sind, in diesem Fall sowohl am Materiallagenanfang als auch am Materiallagenende jeweils rechtsseitig. Unter Heranziehung der bekannten Winkelposition beim Materiallagenanfang und Materiallagenende sowie dem bekannten Radius der Aufbautrommel lässt sich die Überlappungslänge des Spleißes auf eine Kreissegmentberechnung, wie in 4 dargestellt, zurückführen. 4 zeigt schematisch die Aufbautrommel 1 in Seitenansicht, wobei der Winkel φ1 beispielsweise für den mittleren Streifen 5 der Winkel am Materialbeginn ist und φ2 der Winkel für den mittleren Streifen 5 am Materiallagenende. Die Länge des Kreisbogens k entspricht der Überlappungsbreite. 3 Figure 12 shows a picture of an example of an overlapping splice, again with the strips 5 are offset from one another, in this case both at the beginning of the material layer and at the end of the material layer on the right. Using the known angular position at the beginning and end of the material layer as well as the known radius of the building drum, the overlap length of the splice can be calculated using a circle segment, as in 4th shown. 4th shows schematically the building drum 1 in side view, with the angle φ 1 for example for the middle stripe 5 is the angle at the beginning of the material and φ 2 the angle for the middle strip 5 at the end of the material layer. The length of the arc k corresponds to the overlap width.

Aus der Größe des seitlichen Versatzes der Streifen 5 lässt sich bei bekannter Anordnung von Projektor 3 und Kamera 2 zueinander auch die Dicke der Materiallage 4 bestimmen.From the size of the lateral offset of the strips 5 with a known arrangement of the projector 3 and camera 2 to each other also the thickness of the material layer 4th determine.

Aufbautrommeln, auf welchen eine derartige Spleißvermessung erfolgt, sind üblicherweise Bestandteile einer komplexen Reifenaufbaumaschine. Die ermittelten Messdaten werden von der Reifenaufbaumaschine den jeweiligen Materiallagen 4 richtig zugeordnet und entsprechend weiterverarbeitet. Die Reifenaufbaumaschine verfügt in ihrer Programmsteuerung über die geeigneten mathematischen Algorithmen zur Weiterverarbeitung und Aufbereitung der Daten. Sollte ein Spleißvorgang nicht gemäß den vorgegebenen Werten bzw. Daten durchgeführt worden sein, so kann beispielsweise bei Stillstand der betreffenden Aufbautrommel ein manuelles Nacharbeiten durch eine Bedienperson oder ein Ausscheiden des betreffenden Bauteils veranlasst werden.Building drums on which such a splice measurement takes place are usually components of a complex tire building machine. The tire building machine transfers the measured data to the respective material layers 4th correctly assigned and processed accordingly. The program control of the tire building machine has suitable mathematical algorithms for further processing and preparation of the data. If a splicing process has not been carried out in accordance with the specified values or data, manual reworking by an operator or removal of the relevant component can be initiated, for example, when the relevant building drum is at a standstill.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

22
1 Aufbautrommel Kamera 1 Building drum camera
33
Projektorprojector
44th
MateriallageMaterial position
55
StreifenStripes
kk
Länge des KreisbogensLength of the circular arc
φ1, φ2 φ 1 , φ 2
Winkelangle
α, α', α''α, α ', α' '
Winkelangle

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  • DE 102012016587 A1 [0003]DE 102012016587 A1 [0003]

Claims (9)

Verfahren zur Vermessung einer offenen oder einer überlappenden Verbindungsstelle einer Materiallage (4) bei der Fertigung eines Reifenrohlings in einer Reifenaufbaumaschine mit folgenden Schritten: - Auflegen der Materiallage (4) auf eine in Drehbewegung versetzte Aufbautrommel (1), - Projektion eines Musters auf die Aufbautrommel, welches durch die Drehbewegung der Aufbautrommel in mehreren nacheinander von zumindest einer Kamera aufgezeichneten Bildern eine Vielzahl von in Umlaufrichtung paralleler Streifen auf der Aufbautrommel und der Materiallage erzeugt, derart, dass der Materiallagenanfang und das Materiallagenende von der Kamera jeweils als seitlicher Versatz der Streifen bildlich erfasst wird, - Auswertung der Daten in einer rechnerbasierten Bildverarbeitungssoftware und Abgleich mit Daten bzw. einem Steuerungsalgorithmus der Reifenaufbaumaschine.Method for measuring an open or an overlapping connection point of a material layer (4) during the production of a green tire in a tire building machine with the following steps: - placing the material layer (4) on a building drum (1) set in rotation, - Projection of a pattern onto the building drum, which, through the rotary movement of the building drum, generates a large number of parallel strips in the direction of rotation on the building drum and the material layer in several images recorded one after the other by at least one camera, in such a way that the beginning and end of the material layer are each from the camera as a lateral offset of the stripes is recorded graphically, - Evaluation of the data in a computer-based image processing software and comparison with data or a control algorithm of the tire building machine. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster von zumindest einem LED-Projektor (3) projiziert wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the pattern is projected by at least one LED projector (3). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Muster aus in einer parallel zur Achse (a) der Aufbautrommel (1) verlaufenden Reihe aus insbesondere gleich zueinander beabstandeten Punkten besteht.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the pattern consists of a row running parallel to the axis (a) of the building drum (1) of points, in particular equidistant from one another. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Kamera (2) eine Zeilenkamera verwendet wird.Procedure according to Claim 1 , characterized in that a line camera is used as the camera (2). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass über einen Encoder, welcher an der Drehachse der Aufbautrommel (1) angebracht ist, den Positionen am Außenumfang der Aufbautrommel ein bestimmter Winkel zugeordnet wird.Method according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that an encoder which is attached to the axis of rotation of the building drum (1) is used to assign a certain angle to the positions on the outer circumference of the building drum. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungssoftware aus den Positionen des Versatzes einzelner Streifen (5) im zusammengefügten Bild den Verlauf der Materiallagenkante bestimmt bzw. berechnet.Method according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that the image processing software determines or calculates the course of the material layer edge from the positions of the offset of individual strips (5) in the assembled image. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Bildverarbeitungssoftware aus der Größe des Versatzes einzelner Streifen (5) die Dicke der Materiallage bestimmt bzw. berechnet.Method according to one of the Claims 1 to 6 , characterized in that the image processing software determines or calculates the thickness of the material layer from the size of the offset of individual strips (5). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (2) mittig zur Aufbautrommel (1) und in einem Abstand zu dieser und der Projektor (3) seitlich der Kamera (2) unter einem Winkel (α) von 45°± 15° zur Kamera (2) positioniert wird.Method according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the camera (2) is in the middle of the building drum (1) and at a distance from this and the projector (3) to the side of the camera (2) at an angle (α) of 45 ° ± 15 ° to the camera (2 ) is positioned. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kamera (2) und der Projektor (3) seitlich zur Aufbautrommel (1) und in einem Abstand zu dieser und unter einem Winkel (α'') von 90°± 15° zueinander positioniert werden.Method according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the camera (2) and the projector (3) are positioned to the side of the building drum (1) and at a distance from this and at an angle (α '') of 90 ° ± 15 ° to each other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2023051883A1 (en) * 2021-10-01 2023-04-06 Continental Reifen Deutschland Gmbh Checking system and method for checking a material strip positioned on a tyre-building drum

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