KR20220023994A

KR20220023994A - 타이어 제조 방법

Info

Publication number: KR20220023994A
Application number: KR1020217040464A
Authority: KR
Inventors: 에마누엘레 루카 스키아본
Original assignee: 피렐리 타이어 소시에떼 퍼 아찌오니
Priority date: 2019-06-26
Filing date: 2020-06-18
Publication date: 2022-03-03
Also published as: US20220219417A1; CN114007853A; EP3990270C0; BR112021023261A2; WO2020261054A1; EP3990270B1; JP7370394B2; JP2022538205A; CN114007853B; US11964444B2; EP3990270A1

Abstract

본 발명에 따르면, 출력 엔드 이펙터(21)를 회전 가능하게 이동시키기 위한 인간형 로봇암(16)을 제공하는 단계; 상기 출력 엔드 이펙터(21)가 빌딩 드럼(3)의 기하학적 축(X)을 중심으로 상기 빌딩 드럼(3)을 회전 가능하게 이동시키도록 빌딩 드럼(3)을 상기 출력 엔드 이펙터(21)와 연관시키는 단계; 공급 장치(14)로부터 기본 반제품(8)을 주어진 선형 속도(LS)로 공급하는 단계; 피가공 타이어(T)의 적어도 하나의 구성요소를 형성하기 위해, 나란한 코일 형태의 상기 기본 반제품(8)을 상기 빌딩 드럼(14) 상에 정확히 내려놓는 단계; 상기 주어진 선형 속도(LS)의 함수로서, 상기 빌딩 드럼(3)의 회전을 위한 목표 속도(TS)를 결정하기 위한 프로세서(100)를 활성화하는 단계; 상기 목표 속도(TS)의 함수로서, 상기 빌딩 드럼(3)의 회전과 관련된 속도 파라미터(SP)에 대한 목표값(TV)을 결정하기 위해 상기 프로세서(100)를 활성화하는 단계; 상기 목표값(TV)이 정수가 아닌 경우: 상기 출력 엔드 이펙터(21)에 대한 인간형 로봇암 빌딩 드럼 시스템의 안정화 시간(ST)보다 짧은 구동 간격(DI)을 결정하는 동작; 상기 목표값(TV) 바로 이전의 정수와 동일한 제1 값(V1)을 계산하는 동작; 상기 목표값(TV) 바로 이후의 정수와 동일한 제2 값(V2)을 계산하는 동작; 상기 구동 간격(DI)에서, 상기 속도 파라미터(SP)에 대한 상기 제1 값(V1)과 동일한 최소값(MIN) 및 상기 제2 값(V2)과 동일한 최대값(MAX)을 갖는 PWM 프로파일을 계산하는 동작; 및 상기 PWM 프로파일의 함수로서 상기 출력 엔드 이펙터(21)를 제어하는 동작을 실행하기 위해 상기 프로세서(100)를 활성화하는 단계를 포함하는 타이어 제조 방법이 제안된다. 상기 방법에 따라 작동하는 타이어 제조용 기본 반제품을 정확히 내려놓기 위한 워크 스테이션(1)도 또한 기술된다.

Description

타이어 제조 방법

본 발명은 타이어 제조 방법에 관한 것이다.

본 발명은 또한 상기 방법에 따라 작동하는 타이어 제조용 기본 반제품을 정확히 내려놓기 위한 워크 스테이션에 관한 것이다.

차륜용 타이어는 일반적으로 일반적으로 "비드"로 식별되는 영역에 통합된, 일반적으로 "비드 코어"라고 하는 각각의 환형 앵커링 구조와 맞물리는 각각의 대향 단부 플랩을 갖는 적어도 하나의 카카스 플라이를 포함하는 카카스 구조를 포함하고, 카카스 구조의 내경은 각각의 장착 림에 장착하기 위해 타이어의 소위 "피팅 직경"과 실질적으로 일치한다. 타이어는 또한 카카스 플라이에 대해 반경방향 외부 위치에 위치된 적어도 하나의 벨트 밴드, 및 상기 벨트 밴드의 반경방향 외부에 있는 트레드 밴드를 포함하는 크라운 구조를 포함한다. 트레드 밴드와 벨트 밴드(들) 사이에 소위 엘라스토머 재료로 된 "언더레이어"가 개재될 수 있으며, 그 특성은 벨트 밴드(들)와 트레드 밴드 사이의 안정적인 결합을 제공하기에 적합하다. 또한, 엘라스토머 재료의 각각의 사이드월이 카카스 구조의 측면에 부착되고, 각각이 트레드 밴드의 측면 에지 중 하나로부터 각각의 환형 비드 앵커링 구조까지 뻗어 있다. "튜브리스" 유형의 타이어에서, 카카스 플라이는 최적의 기밀 특성을 갖고 하나의 비드에서 다른 비드까지 뻗어 있는 통상 "라이너"라고 하는 엘라스토머 재료 층, 바람직하게는 부틸 기반 층으로 내부 코팅된다.

"엘라스토머 재료"라는 용어는 적어도 하나의 엘라스토머 폴리머 및 적어도 하나의 보강 충전물을 포함하는 화합물을 말한다. 바람직하게는, 상기 화합물은 또한 예를 들어 망상제(reticulating agent) 및/또는 가소제(plasticizer)와 같은 첨가제를 포함한다. 망상제가 있으므로 인해, 상기 재료는 가열에 의해 망상화되어 최종 제품을 형성할 수 있다.

"기본 반제품"이라는 용어는 엘라스토머 재료로 만들어진 연속 세장형 요소를 말한다. 바람직하게는, 상기 연속 세장형 요소는 상기 세장형 요소 자체의 길이 방향으로 서로 평행하게 배치된 하나 이상의 보강 코드, 바람직하게는 직물 또는 금속성 코드를 포함한다. 보다 바람직하게는, 상기 연속 세장형 요소는 크기에 맞게 절단된다.

타이어의 "구성요소" 또는 "구조적 구성요소"는 특정 기능을 수행할 수 있는 타이어의 임의의 부분 또는 그 일부를 의미한다. 타이어 구성요소에는 예를 들어 라이너, 언더라이너, 사이드월 인서트, 비드 코어, 필러 인서트, 내마모층, 사이드월, 카커스 플라이, 벨트층, 트레드 밴드, 트레드 밴드 언더레이어, 언더벨트 인서트 등, 또는 그 일부가 포함한다.

피가공 타이어의 구성요소를 형성하기 위해 성형 드럼에 코일을 감아 기본 반제품을 정확히 내려놓는 공정에서, "나란한 코일"이라는 용어는 접촉이 있거나 없는 및/또는 적어도 부분적으로 반경방향으로 중첩된 상기 성형 드럼에 대해 축방향으로 나란하게 배열된 적어도 두 개의 코일을 의미한다.

하나 이상의 구성요소로 구성된 시스템의 "안정화 시간(Ta)"은 단계 입력을 받은 시스템의 구성이 최종 출력 구성, 즉, 단계 입력에 의해 생성된 준안정 구성의 95%에 도달한 후의 시간을 말한다. 바람직하게는, 상기 최종 출력 구성은 적어도 하나의 양의 최종 출력값, 예를 들어, 위치, 속도, 가속도 등을 포함한다.

시스템의 "구동 간격"은 안정화 시간(Ta)보다 짧은 기간, 바람직하게는 Ta/10보다 짧고, 더 바람직하게는 Ta/30보다 짧은 기간을 의미한다.

주어진 양의 "펄스폭 변조 프로파일"(이하 "PWM 프로파일"이라고 함)은 주어진 시간 간격에 걸쳐 정의된 상기 주어진 양의 시간 관련 함수이며, 여기서 양은 최대값과 최소값 사이에 엄격하게 포함되지 않는 유한한 수의 값을 취한다. 보다 바람직하게는, 주어진 시간 간격에서 주어진 양에 의해 취해진 값은 정수 값이다. 훨씬 더 바람직하게는, 주어진 시간 간격에서 주어진 양에 의해 취해진 값은 단지 상기 최대값 및 상기 최소값이다.

"십진수"는 정수부와 소수부로 구성된 숫자이다. 십진수의 경우, 십진수가 정수부와 소수점 가수의 합과 같도록 소수점 가수가 정의된다.

본 출원인의 참문헌 WO 00/35666은 그 형상이 피제조 타이어의 형상과 일치하는 강성 토로이드형 지지대 상에 직접 타이어 구성요소를 제조함으로써 타이어를 형성하는 방법 및 장치를 기술한다. 타이어의 일부 구성요소는 토로이드형 지지대에 적절하게 분포된 기본 반제품의 압출기로부터 전달을 통해 얻어지는 반면 상기 지지대는 자체 축을 중심으로 회전된다. 동시에, 로봇암에 매달린 토로이드형 지지대는 기본 반제품의 횡분포를 결정하기 위해 압출기 앞에서 이동한 다음 이와 함께 복수의 원주방향 코일을 형성하고, 상기 코일은 축방향으로 나란히 배치되고/되거나 타이어의 구조적 구성요소를 정의하기 위해 반경방향으로 중첩된다.

본 출원인에 의한 참조문헌 WO 01/36185는 차량용 타이어의 엘라스토머 재료 구성요소를 제조하는 방법을 기술하고 있다. 7개의 작동 축을 갖는 로봇암은 엘라스토머 재료의 스트립을 분배하는 분배 기관 앞에서 제어된 횡분배 변위와 동시에 자체 기하학적 축을 중심으로 원주방향 분배 운동을 토로이드형 지지대에 부여한다. 따라서, 스트립은 복수의 턴을 형성한다; 턴의 방향 및 상호 중첩은 전자 컴퓨터에 미리 설정된 사전결정된 배치 방식을 기반으로 피제조 구성요소에 부여되는 두께 변화를 제어하는 방식으로 제어된다. 토로이드형 지지대의 회전은 스트립의 이론적인 공급 속도를 초과하는 애플리케이션의 주변 속도를 얻는 방식으로 제어되며, 이는 감소되거나 각각 확대된 횡단면을 가진 턴을 형성하기 위해 필요에 따라 증감될 수 있다.

본 출원인에 의한 참조문헌 WO 2009/130727은 타이어를 제조하기 위한 공정 및 장치를 설명한다. 엘라스토머 재료의 연속 세장형 요소는 선형 전달 속도로 압출기를 통해 생산되며 다른 장치의 개입 없이 컨베이어의 이동면에 직접 공급된다. 연속 세장형 요소는 미리 결정된 방향을 따라 그리고 선형 전달 속도와 다른 선형 전진 속도로 컨베이어의 근위 단부까지 이동면 상에서 전진된다. 이어서, 연속 세장형 요소를 선형 전달 속도와 다른 원주 속도로 컨베이어의 근위 단부에 대해 회전하는 성형 지지대에 부착시켜, 상기 연속 세장형 요소를 변형시키고 타이어의 엘라스토머 재료의 구성요소를 형성하기 위해 상기 성형 지지대 상에 코일 형태로 부착시킨다.

본 출원인은, WO 00/35666 및 WO 01/36185에 기술된 바와 동일한 방법 및 장치를 사용하면, 스트립 또는 연속 세장형 요소라고도 하는 기본 반제품이 (실질적으로 원통형 또는 토로이드형) 성형 드럼에 정확히 내려놓기(deposition), 빌딩 드럼의 회전 속도를 설정하는 데 정밀도와 정확성에 의해 타이어 구성요소를 형성하는 데 사용되는 것을 알았는 데, 이는 이러한 속도가 공급 부재(예를 들어, 압출기, 드로우 플레이트)의 분배 속도와 정확한 관계를 유지해야 하기 때문이다.

본 출원인은 실제로 드럼 회전 속도가 필요한 것보다 느리거나 빠르면 기본 반제품이 예상보다 더 적거나 더 많은 견인력을 받을 것임을 확인했다. 이로 인해 기본 반제품의 횡단면적이 증가/감소하고, 결과적으로 제조되는 타이어 형상이 고르지 않거나 설계된 형태와 다른 형태를 초래한다.

본 출원인은 또한 위에서 언급한 방법 및 장치를 사용하면 매끄럽고 급격하지 않은 전환(소위 "계단형" 전환)으로 빌딩 드럼 회전 속도 변화를 제어하는 것이 중요하다는 것을 알았다. 예를 들어, 빌딩 드럼에 적재된 물품의 직경이 증가하면 접선 속도를 일정하게 유지하기 위해 회전 속도가 그에 따라 변경되어야 한다.

본 출원인은 속도 변화가 적절하게 제어되지 않으면 완성된 타이어의 성능에 역효과와 함께 제조 중인 타이어의 구조에 불연속/불균일이 발생할 것임을 확인했다.

본 출원인은 빌딩 드럼을 지지하고 회전 가능하게 이동시키는 데 사용되는 인간형 로봇암이 출력 엔드 이펙터의 회전 속도를 정의할 목적으로 출력 엔드 이펙터 자체의 최대 회전 속도의 백분율로 표시된 소위 "오버라이드"(이하 "OVR"이라고 함)를 부과함으로써 제어됨을 알았다.

보다 구체적으로, 빌딩 드럼의 회전을 제어하기 위해, 초기 속도는 공급 부재, 예를 들어 압출기의 공급 속도이고, 이러한 속도를 기반으로, 드럼의 접선 속도가 결정된다. 빌딩 드럼에서 피가공 타이어의 순간 회전 반경을 알면 빌딩 드럼과 출력 엔드 이펙터의 회전 각속도를 계산할 수 있다. 이렇게 계산된 회전 각속도를 출력 엔드 이펙터의 공칭 최대 속도로 나눔으로써, 부과될 이론적인 OVR을 얻는다.

본 출원인은 또한 현재 이용 가능한 인간형 로봇암에서 OVR이 정수로만 설정될 수 있음을 알았다. 계산 결과 이론적인 OVR이 정수가 아닌 경우, 가장 가까운 정수로 반올림된다.

본 출원인은 이러한 제한이 위에서 설명한 문제를 일으킬 수 있음을 확인했다: 정수 OVR만 사용할 수 있기 때문에, 압출기 공급 속도에 맞는 회전 속도를 빌딩 드럼에 부과할 수 없고 그 속도는 변화는 점진적인 방식으로 통제할 수 없다. 두 경우 모두 위에서 언급한 바와 같이 최종 제품의 품질과 관련하여 부작용이 발생할 수 있다.

본 출원인은 참조문헌 WO 2009/130727이 상술한 문제를 해결하기에 적합한 어떠한 기술도 기술하지 않는다는 것을 알았다.

사실, WO 2009/130727은 압출기와 성형 지지체 사이에 이동 표면이 제공된 컨베이어를 도입하는 것을 제안한다; 이러한 방식으로, 연속 세장형 요소의 변형은 두 개의 별개의 단계에 걸쳐 분포되어 성형 지지대에 정확히 내려놓을 발생할 때 원하는 횡단면이 얻어진다.

본 출원인은 그러한 해결책이 성형 지지체(즉, 빌딩 드럼)가 회전되는 정밀도를 개선하지 않으며, 결과적으로, 위에서 언급한 단점을 극복하지 못한다고 생각한다.

이러한 맥락에서, 본 출원인은 인간형 로봇암의 역학, 특히 빌딩 드럼을 지지하고 회전 가능하게 움직이는 출력 엔드 이펙터의 역학으로 인해 응답 시간이 인간형 로봇암 자체의 전자 제어부로부터 얻을 수 있는 응답시간보다 상당히 더 느린 것을 알았다.

본 출원인은 이 차이가 OVR을 통해 이론적으로 부과된 목표 속도에 도달하지 않고 연속적인 과도 상태로 유지되도록 하는 방식으로 출력 엔드 이펙터를 제어하는 데 유리하게 사용될 수 있음을 인지했다.

본 출원인이 인지한 바와 같이, 출력 엔드 이펙터의 이 작동 모드는 정수가 아닌 이론적인 OVR에도 해당하는 실제 속도를 얻기 위해 사용되어야 하며, 따라서 빌딩 드럼의 회전 속도와 관련하여 필요한 정확도를 달성해야 한다.

보다 구체적으로, 본 출원인은, 상기 출력 엔드 이펙터의 기계적 부분의 응답이 마쳐지지 못하게 할 정도로 충분히 짧은 시간 간격에 걸쳐 인간형 로봇암의 출력 엔드 이펙터의 회전 속도를 제어하기 위한 PWM 프로파일을 설정함으로써, 원하는 속도에 더 근접한 속도로 빌딩 드럼을 회전시키는 것이 가능하다.

마지막으로, 본 출원인은, 출력 엔드 이펙터에 대한 구동 간격을 정의하고 상기 구동 간격에서 출력 엔드 이펙터에 적용될 OVR에 대한 PWM 프로파일을 정의함으로써, 정수가 아닌 OVR에 해당하는 속도에 도달할 수 있음을 발견했다.

본 발명의 상기 문제 및 단점을 극복한 타이어 제조 방법 및 상기 방법에 따라 작동하는 타이어 제조용 기본 반제품을 정확히 내려놓기 위한 워크 스테이션을 제안하고자 한다.

제1 양태에 따르면, 본 발명은 타이어 제조 방법에 관한 것이다.

바람직하게는, 출력 엔드 이펙터를 회전 가능하게 이동시키기 위한 인간형 로봇암을 제공하는 것이 고려된다.

바람직하게는, 빌딩 드럼을 상기 출력 엔드 이펙터와 연관시키는 것이 고려된다.

바람직하게는, 상기 출력 엔드 이펙터는 상기 빌딩 드럼의 기하학적 축을 중심으로 상기 빌딩 드럼을 회전 가능하게 이동시킨다.

바람직하게는, 공급 장치로부터 기본 반제품을 주어진 선형 속도로 공급하는 것이 고려된다.

바람직하게는, 나란한 코일의 형태로 상기 기본 반제품을 상기 빌딩 드럼에 적층하는 것이 예상된다.

바람직하게는, 나란한 코일의 형태로 상기 빌딩 드럼 상에 상기 기본 반제품을 정확히 내려놓을 때, 피가공 타이어의 적어도 하나의 구성요소를 형성하는 것이 예상된다.

바람직하게는, 상기 빌딩 드럼의 회전을 위한 목표 속도를 결정하기 위해 프로세서를 활성화하는 것이 고려된다.

바람직하게는, 상기 목표 속도는 상기 주어진 선형 속도의 함수로서 결정된다.

바람직하게는, 상기 빌딩 드럼의 회전과 관련된 속도 파라미터에 대한 목표값을 결정하기 위해 프로세서를 활성화하는 것이 고려된다.

바람직하게는, 상기 속도 파라미터에 대한 상기 목표값은 상기 목표 속도의 함수로서 결정된다.

바람직하게는, 상기 목표값이 정수가 아닌 경우, 상기 출력 엔드 이펙터에 대한 인간형 로봇암 빌딩 드럼 시스템의 안정화 시간보다 짧은 구동 간격을 결정하기 위한 프로세서를 활성화하는 것이 예상된다.

바람직하게는, 상기 목표값이 정수가 아닌 경우, 상기 목표값 바로 이전의 정수와 동일한 제1 값을 계산하기 위한 프로세서를 활성화하는 것이 예상된다.

바람직하게는, 상기 목표값이 정수가 아닌 경우, 상기 목표값 바로 이후의 정수와 동일한 제2 값을 계산하기 위한 프로세서를 활성화하는 것이 예상된다.

바람직하게는, 상기 목표값이 정수 값이 아닌 경우, 상기 구동 간격에서 상기 속도 파라미터에 대한 PWM 프로파일을 계산하기 위한 프로세서를 활성화하는 것이 예상된다.

바람직하게는, 상기 PWM 프로파일은 상기 제1 값과 동일한 최소값을 갖는다.

바람직하게는, 상기 PWM 프로파일은 상기 제2 값과 동일한 최대값을 갖는다.

바람직하게는, 상기 목표값이 정수값이 아닌 경우, 상기 PWM 프로파일의 함수로서 상기 출력 엔드 이펙터를 제어하기 위한 프로세서를 활성화하는 것이 고려된다.

본 출원인은 설계 사양을 준수하고 예상되는 특성을 갖는 최종 제품을 얻기 위해 빌딩 드럼의 회전 속도가 정밀하고 정확한 방식으로 부과될 수 있다고 생각한다.

다른 양태에 따르면, 본 발명은 타이어를 제조하기 위해 기본 반제품을 정확히 내려놓기 위한 워크 스테이션에 관한 것이다.

바람직하게는, 인간형 로봇암이 사용된다.

바람직하게는, 상기 인간형 로봇암은 출력 엔드 이펙터를 회전 가능하게 이동시키도록 배열된다.

바람직하게는, 상기 출력 엔드 이펙터와 관련된 빌딩 드럼을 사용하는 것이 고려된다.

바람직하게는, 상기 출력 엔드 이펙터는 상기 빌딩 드럼의 기하학적 축을 중심으로 상기 빌딩 드럼을 회전 가능하게 이동시키는 것으로 예상된다.

바람직하게는, 공급 장치가 사용된다.

바람직하게는, 상기 공급 장치는 주어진 선형 속도로 기본 반제품을 공급하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 기본 반제품은 나란한 코일 형태로 상기 빌딩 드럼에 정확히 내려놓아진다.

바람직하게는, 상기 기본 반제품은 피가공 타이어의 적어도 하나의 구성요소를 형성한다.

바람직하게는, 제어 장치가 사용된다.

바람직하게는, 상기 제어 장치는 상기 빌딩 드럼의 회전을 위한 목표 속도를 결정하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 제어 장치는 상기 빌딩 드럼의 회전과 관련된 속도 파라미터에 대한 목표값을 결정하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 목표값이 정수가 아닌 경우, 상기 제어 장치는 상기 출력 엔드 이펙터에 대한 구동 간격을 결정하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 목표값이 정수가 아닌 경우, 상기 제어 장치는 상기 목표값 직전의 정수와 동일한 제1 값을 계산하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 목표값이 정수가 아닌 경우, 상기 제어 장치는 상기 목표값 바로 다음에 오는 정수와 동일한 제2 값을 계산하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 목표값이 정수 값이 아닌 경우, 상기 제어 장치는 상기 구동 간격에서 상기 속도 파라미터에 대한 PWM 프로파일을 계산하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 목표값이 정수가 아닌 경우, 상기 제어 장치는 상기 PWM 프로파일의 함수로서 상기 출력 엔드 이펙터를 제어하도록 구성된다.

상기 양태 중 적어도 하나 하에서, 본 발명은 하기의 바람직한 특징 중 적어도 하나를 가질 수 있다.

바람직하게는, 상기 속도 파라미터는 상기 출력 엔드 이펙터의 일반적인 회전 속도와 상기 출력 엔드 이펙터의 최대 회전 속도 사이의 비율을 나타낸다.

바람직하게는, 상기 속도 파라미터에 대한 상기 목표값은 상기 목표 속도와 상기 출력 엔드 이펙터의 최대 회전 속도 사이의 비율을 나타낸다.

바람직하게는, 상기 구동 간격은 제1 부분 및 제2 부분에 의해 형성된다.

바람직하게는, 제1 부분에서 속도 파라미터는 상기 최대값과 동일하다.

바람직하게는, 제2 부분에서 속도 파라미터는 상기 최소값과 동일하다.

바람직하게는, 제1 부분은 단일 연속 시간 간격에 의해 정의된다.

바람직하게는, 제2 부분은 단일 연속 시간 간격에 의해 정의된다.

바람직하게는, 상기 제1 부분은 복수의 제1 부분에 의해 형성된다.

바람직하게는, 상기 제2 부분은 복수의 제2 부분에 의해 형성된다.

바람직하게는, 제1 부분은 제2 부분과 교번한다.

바람직하게는, 제1 부분의 지속 시간은 구동 간격의 지속 시간에 목표값의 소수점 가수의 곱과 같다.

바람직하게는, 제2 부분의 지속시간은 구동 간격의 지속 시간에 상기 소수점 가수의 1에 대한 보수의 곱과 같다.

바람직하게는, 상기 PWM 프로파일의 함수로서 상기 출력 엔드 이펙터를 제어하기 위해, 상기 PWM 프로파일을 상기 속도 파라미터에 부과하는 것이 고려된다.

바람직하게는, 상기 PWM 프로파일을 상기 속도 파라미터에 지속적으로 반복적으로 부과하는 것이 고려된다.

바람직하게는, 상기 목표 속도를 결정하기 위해, 상기 주어진 선형 속도에 실질적으로 비례하는 중간 선형 속도를 결정하는 것이 예상된다.

바람직하게는, 상기 목표 속도를 결정하기 위해, 상기 중간 선형 속도를 상기 빌딩 드럼의 반경과 관련된 반경값으로 나누는 것이 고려된다.

바람직하게는, 상기 반경값은 현재 정확히 내려놓는 지점에서 상기 빌딩 드럼에 의해 운반되는 상기 피가공 타이어의 순간 회전 반경에 따른다.

바람직하게는, 상기 인간형 로봇암은 적어도 6개의 자유도를 갖는다.

바람직하게는, 상기 PWM 프로파일의 함수로서 상기 출력 엔드 이펙터를 제어하기 위해, 상기 제어 장치는 상기 PWM 프로파일을 상기 속도 파라미터에 부과하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 제어 장치는 상기 속도 파라미터에 상기 PWM 프로파일을 연속적으로 반복적으로 부과하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 목표 속도를 결정하기 위해, 상기 제어 장치는 상기 주어진 선형 속도에 실질적으로 비례하는 중간 선형 속도를 결정하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 목표 속도를 결정하기 위해, 상기 제어 장치는 상기 중간 선형 속도를 현재 정확히 내려놓는 지점에서 상기 빌딩 드럼에 의해 운반되는 상기 피가공 타이어의 순간 회전 반경과 관련된 반경값으로 나누도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 구동 간격에 대한 상기 PWM 프로파일의 적분은 상기 목표값에 상기 구동 간격의 지속시간의 곱과 실질적으로 같다.

본 발명의 내용에 포함됨.

추가적인 특징 및 이점은 본 발명의 바람직하지만 비제한적인 실시예에 대한 다음의 상세한 설명에 비추어 더욱 명백해질 것이다. 이러한 설명은 또한 비제한적인 예로서 제공되는 첨부 도면을 참조하여 본 명세서에 제공된다.
- 도 1은 본 발명이 구현될 수 있는 인간형 로봇암을 포함하는 워크 스테이션을 개략적으로 도시한다.
- 도 2 및 3은 도 1의 워크 스테이션의 일부를 개략적으로 도시한다.
- 도 4는 도 1의 워크 스테이션에 포함된 제어 장치의 블록도를 도시한다.
- 도 5 및 도 6은 본 발명에서 사용되는 함수의 두 가지 실시예를 나타낸다.

첨부된 도면을 참조로, 1은 본 발명이 구현될 수 있는 타이어 제조용 기본 반제품을 정확히 내려놓기 위한 워크 스테이션을 전체적으로 나타낸다.

바람직하게는, 워크 스테이션(1)은 기본 반제품(8)을 공급하기 위한 적어도 하나의 공급 장치(14)를 포함한다(도 2 및 도 3).

보다 구체적으로, 공급 장치(14)는 각각의 공급 부재(14a)를 통해 기본 반제품(8)을 공급하도록 배열된다.

기본 반제품(8)은 주어진 선형 속도(LS)로 공급된다.

바람직하게는, 워크 스테이션(1)은 또한 빌딩 드럼(3)을 포함한다. 바람직하게는, 빌딩 드럼(3)은 실질적으로 원통형 또는 토로이드 형상을 갖는다.

빌딩 드럼(3)은 타이어의 하나 이상의 구성요소를 제조하기 위해 기본 반제품(8)이 정확히 내려놓아지는 반경방향 외부면(3a)을 갖는다.

바람직하게는, 워크 스테이션(1)은 빌딩 드럼(3)과 연관된 인간형 로봇암(16)을 포함한다. 바람직하게는, 인간형 로봇암(16)은 적어도 6개의 회전 축을 갖는다.

예로서, 도 1에 도시된 인간형 로봇암(16)은 "A", "B", "C", "D", "E", "F", "X"의 7개의 회전 축을 갖는다.

특히, 인간형 로봇암(16)은 수평으로 배열된 제1 진동축 "A"를 통해 지지 플랫폼(18)에 회전 가능하게 연결된 제1 단부(17a), 및 수직으로 또는 제1 진동축 "A"에 여하튼 직각으로 배열된 제2 축 "B"를 갖는 제1 섹션(17)을 포함한다.

인간형 로봇암(16)은 제1 섹션(17)의 제2 단부(17b)에 구속된 제2 섹션(19)을 더 포함하며, 바람직하게는 제1 축 "A"에 평행한 제3 축 "C"를 중심으로 진동할 수 있고 또한 제3 축 "C"에 수직이고 바람직하게는 제2 섹션(19) 자체에 대해 길이방향으로 배열된 제4 진동축 "D"를 중심으로 진동할 수 있다.

빌딩 드럼(3)과 탈착식으로 맞물리도록 구성된 터미널 헤드(20)는 제2 섹션(19)의 일단부와 작동 가능하게 연결되어 있다. 터미널 헤드(20)는 빌딩 드럼(3) 자체의 기하학적 축(X)를 중심으로 빌딩 드럼(3)을 회전 가능하게 이동시키는 출력 엔드 이펙터(21)(도 3)를 포함한다.

예를 들어, 출력 엔드 이펙터(21)는 빌딩 드럼(3)의 대향 측면들로부터 동축으로 돌출된 마운팅 스피곳(3c)에 결합될 수 있다.

도 3에서는 인간형 로봇암(16)이 완전히 도시되어 있지 않다는 점에 유의해야 한다; 실제로, 단순히 하기 위해, 터미널 헤드(20) 및 출력 엔드 이펙터(21)만이 개략적으로 도시되어 있다.

터미널 헤드(20)는 또한 제4 진동축 "D"에 수직인 제5 축 "E"를 중심으로 진동할 수 있다.

바람직한 구현 방안에서, 제5 축 "E"는 제4 축 "D"와 동일 평면에 있고, 터미널 헤드(20)도 또한 빌딩 드럼(3)에 수직으로 배향되고 또한 제 5 진동축 "E"에 대해 제6 축 "F"을 중심으로 각각의 모터(미도시)에 의해 구동되어 진동할 수 있다.

각각의 진동축 "A", "B", "C", "D" "E", "F"에 대한 제1 섹션(17), 제2 섹션(19) 및 터미널 헤드(20)의 이동은 각각 제1 축 "A", 제2 축 "B", 제3 축 "C" 및 제4 축 "D"을 중심으로 이동을 제공하는 참조번호(21, 22, 23, 24)로 표시된 각각의 모터에 의해 처리되며, 모터의 이들 부분만 도 1에 볼 수 있다.

도면에 도시되지 않은 제5 축 "E"를 중심으로 이동을 위한 모터는 다른 모터와 마찬가지로 당업자에게 공지된 유리한 방식으로 구현될 수 있다.

유리하게는, 빌딩 드럼(3)은 픽업 위치(4)로부터 인간형 로봇암(16)에 의해 픽업된다. 그런 다음, 인간형 로봇암(16)은 기본 반제품(8)을 정확히 내려놓기 위해 공급 장치(14) 근처로 빌딩 드럼(3)을 운반한다. 빌딩 드럼(3)은 최종적으로 정확한 내려놓는 위치(5)에 놓인다.

특히, 인간형 로봇암(16)은 공급 장치(14)가 기본 반제품(8)을 공급하는 동안 빌딩 드럼(3)을 이동하도록 구성된다. 이러한 방식으로, 타이어(T)의 적어도 하나의 부품이 가공되도록 하기 위해 나란히 배열된 코일에 기본 반제품(8)이 빌딩 드럼의 반경방향 외부면(3a) 위에 놓여진다.

보다 상세하게는, 피가공 타이어(T)의 적어도 하나의 구성요소를 형성하는 동안, 빌딩 드럼(3)은 인간형 로봇암(16)과 맞물린 상태를 유지하며, 이는 공급 장치(14)에 대해 적절한 배향 및 공급 장치(14)와 동시에 기하학적 축 "X"을 중심으로 회전을 제공하여, 기본 반제품(8)의 정확한 내려놓기가 성취된다.

6개 진동축 "A", "B", "C", "D", "E", "F"을 중심으로 빌딩 드럼(3)의 이동과 기하학적 축 "X"를 중심으로 한 동일한 회전은 공급 장치(14)에서 나오는 기본 반제품(8)의 정확한 내려놓기를 보장한다.

바람직하게는, 워크 스테이션(1)은 제어 장치(30)(도 3 및 도 4)를 포함한다.

제어 장치(30)는 적어도 인간형 로봇암(16)의 움직임을 제어하도록 구성된다.

실용적인 관점에서, 제어 장치(30)는 개인용 컴퓨터, PLC 또는 후술되는 동작을 수행할 수 있는 임의의 다른 전자장치로 구현될 수 있다.

유리하게는, 제어 장치(30)는 적어도 하나의 프로세서(100) 및 이와 관련된 메모리(M)를 구비한다. 제어 장치(30)에 또한 워크 스테이션(1) 및/또는 상기 워크 스테이션(1)을 포함하는 플랜트에 포함될 수 있는 다른 전자장치와 통신하는 데 필요한 입출력 연결부가 갖추어져 있다.

제어 장치(30), 특히 프로세서(100)는 선형 속도(LS)의 함수로서 빌딩 드럼(3)의 회전을 위한 목표 속도(TS)를 결정하기 위해 활성화된다.

선형 속도(LS)는, 예를 들어, 공급 장치(14)와 통신함으로써 취득될 수 있다.

바람직하게는, 목표 속도(TS)를 결정하기 위해, 선형 속도(LS)에 실질적으로 비례하는 중간 선형 속도(ILS)가 먼저 결정된다. 주어진 선형 속도(LS)와 중간 선형 속도(ILS) 사이의 비례 계수(W)는 예를 들어 선험적으로 정의되어 상기 메모리(M)에 저장될 수 있다.

주어진 선형 속도(LS)와 중간 선형 속도(ILS) 사이의 비율은 기본 반제품(8)이 빌딩 드럼(3)에 적재될 때 받게 되는 견인력의 함수이다.

중간 선형 속도(ILS)는 그 다음 빌딩 드럼(3)의 반경과 관련된 반경값(RV)으로 나누어진다. 특히, 이러한 반경값(RV)은 현재 정확한 내려놓기 지점에서 빌딩 드럼(3)에 의해 운반되는 피가공 타이어(T)의 순간 회전 반경(Y)에 따라 달라진다.

실용적인 측면에서, 반경값(RV)은 빌딩 드럼(3)과 피가공 타이어(T)로 구성된 어셈블리에 의해 형성된 실린더의 반경을 나타낸다.

일 실시예에서, 중간 선형 속도(ILS)는 계산되지 않고, 목표 속도(TS)는 선형 속도(LS)를 반경값(VR)으로 직접 나눔으로써 결정된다.

목표 속도(TS)는 설계 데이터를 준수하기 위해 요구되는 견인력 하에서 기본 반제품(8)이 빌딩 드럼(3)에 적재되기 위해 빌딩 드럼(3)이 회전되어야 하는 각속도를 나타낸다.

빌딩 드럼(3)이 인간형 로봇암(16)의 출력 엔드 이펙터(21)와 일체로 장착되기 때문에, 목표 속도(TS)는 또한 출력 엔드 이펙터(21)가 회전되어야 하는 각속도를 나타낸다.

일단 목표 속도(TS)가 결정되면, 제어 장치(30)(특히, 프로세서(100))는 목표 속도(TS)의 함수로서 빌딩 드럼(3)의 회전과 연관된 속도 파라미터(SP)에 대한 목표값(TV)을 결정한다.

바람직하게는, 속도 파라미터(SP)는 소위 "오버라이드(override)", 즉 인간형 로봇암(16)의 출력 엔드 이펙터(21)가 회전되어야 하는 속도(이 속도는 목표 속도(TS)로 표시됨)와 동일한 출력 엔드 이펙터(21)의 최대 회전 속도(Smax) 사이의 비율이며, 상기 비율은 100으로 곱해진다.

일반적으로, 속도 파라미터(SP)는 다음과 같이 표현될 수 있다:

여기서, S^*는 엔드 이펙터(21)의 일반적인 회전 속도이다.

최대 회전 속도(Smax)는 선험적으로 설정된 데이텀이다. 프로세서(100)와 관련된 메모리(M)에 저장된다.

속도 파라미터(SP)에 대한 목표값(TV)는 S^*가 목표 속도(TS)와 같다고 가정함으로써 계산된다. 즉:

이때, 목표값(TV)가 정수이거나 정수가 아닌 두 가지 경우가 실질적으로 발생한다.

이와 관련하여, 본 출원인은 "정수"라는 표현이 가령 원하는 정밀도 수준의 함수로서 미리 결정된 근사치/반올림에 기초하여 이해되어야 함을 알았다. 예로써, 소수점 이하 두 자리의 정밀도가 필요한 경우, 10진수 72.999는 73에 근사할 수 있으므로, 정수로 간주되는(마찬가지로, 72.003은 72에 근사할 수 있으므로 정수로서 간주되는) 반면, 소수 72.992는 72.99, 즉 소수점 이하 2자리를 가진 10진수로 근사할 수 있다.

목표값(TV)이 정수인 경우, 이러한 정수에 기초하여 출력 엔드 이펙터(21)의 회전 명령을 인간형 로봇암(16)에 직접 부여하는 것이 가능할 것이다.

반대로, 목표값(TV)이 정수가 아닌 경우, 시스템의 동작을 정수가 아닌 숫자에 대응하는 숫자에 최대한 가깝게 만들기 위해 일련의 동작을 실행하는 것이 유리하게 예상된다.

보다 구체적으로, 인간형 로봇팔(16) 및 빌딩 드럼(3)을 포함하는 어셈블리로 구성된 시스템의 안정화 시간(ST)을 실험적으로 결정할 수 있다.

이와 관련하여, 본 출원인은 상기 시스템의 전달 함수를 분리 및 분석함으로써, 인간형 로봇암(16)의 출력 엔드 이펙터(21)에 대한 속도 명령을 입력으로 갖고 출력 엔드 이펙터(21)의 회전 각속도(즉, 빌딩 드럼(3)의 회전 각속도)를 출력으로 가지면, 이러한 함수를 1차 시스템에 근사하는 것이 가능하다는 것을 알았다.

그 후, 상기 안정화 시간(ST)보다 짧은 구동 간격(DI)이 결정된다. 바람직하게는, 구동 간격(DI)은 안정화 시간(ST)의 1/10보다 짧고, 보다 바람직하게는 안정 시간(ST)의 1/30보다 짧다.

실용적인 관점에서, 선택된 구동 간격(DI)은 충분히 짧아야 상기 시간 간격 내에서 출력 엔드 이펙터(21)가 제어 전자장치(즉, 제어 장치(30)/프로세서(100))에 의해 부과된 값과 동일한 속도에 도달할 수 없을 것이나, 그러한 값을 따르는 동안 가속/감속할 것이다.

본 출원인은 인간형 로봇암(16)과 빌딩 드럼(3)으로 구성된 실질적으로 기계적인 시스템이 제어 전자장치의 전형적인 시간보다 상당히 긴 응답 시간을 갖는다는 사실에 의해 이것이 가능하다는 것을 알았다. 이는 제어 장치(30)(특히 프로세서(100))가 상기 명령 신호에 해당하는 동작을 완전히 실행하기 위해 출력 엔드 이펙터(21)에 의해 요구되는 것보다 훨씬 더 짧은 시간에 출력 엔드 이펙터(21)로 향하는 명령 신호를 수정할 수 있음을 의미한다.

아래에서 명백해지는 바와 같이, 이 양태는 정수가 아닌 속도 파라미터(SP)가 그 위에 부과될 수 있는 경우와 같이 인간형 로봇암(16)이 실질적으로 작동하도록 이용될 수 있다.

바람직하게는, 구동 간격(DI)은 80ms와 120ms 사이에 구성된 지속시간을 가질 수 있다; 예를 들어, 구동 간격(DI)은 대략 100ms의 지속기간을 가질 수 있다.

제어 장치(30)(특히, 프로세서(100))는 목표값(TV) 바로 이전의 정수와 동일한 제1 값(V1)을 계산하는 것을 제공한다.

예를 들어, 속도 파라미터(SP)에 대한 목표값(TV)이 72.7이면 제1 값(V1)은 72가 된다.

제어 장치(30)(특히, 프로세서(100))는 목표값(TV) 바로 다음에 오는 정수와 동일한 제2 값(V2)을 계산하는 것을 제공한다.

여전히 목표값(TV)이 72.7인 위에서 언급된 예를 참조하면, 제2 값(V2)은 73이 될 것이다.

제어 장치(30)(특히, 프로세서(100))는 구동 간격(DI)에서 속도 파라미터(SP)에 대한 PWM 프로파일을 계산하도록 제공한다.

PWM 프로파일은 제1 값(V1)과 동일한 최소값(MIN) 및 제2 값(V2)와 동일한 최대값(MAX)을 갖는다.

PWM 프로파일은 구동 간격(DI)에 대한 PWM 프로파일의 적분이 구동 간격(DI)의 지속시간을 곱한 목표값(TV)과 실질적으로 동일하도록 결정된다.

간단히 말해서, 상기 관계는 다음 수학식으로 나타낼 수 있다:

여기서, T1 및 T2는 각각 구동 간격(DI)의 초기 순간과 마지막 순간을 나타낸다.

도 5-6은 목표값 72.7을 기준으로 생성된 PWM 프로파일을 개략적으로 도시한다. 알 수 있는 바와 같이, PWM 프로파일의 최소값(MIN)은 72(즉, 상기 제1 값(V1)과 동일)이고, PWM 프로파일의 최대값(MAX)은 73(즉, 상기 제2 값(V2)와 동일)이다.

보다 구체적으로, 구동 구간(DI)은 제1 부분(A)과 제2 부분(B)에 의해 형성된다. 제1 부분(A)과 제2 부분(B)의 결합이 구동 구간(DI)을 정의한다.

제1 부분(A)에서, 속도 파라미터(SP)는 최대값(MAX)(도 5-6의 예에서 73)과 같다.

제2 부분(B)에서, 속도 파라미터(SP)는 최소값(MIN)(도 5-6의 예에서 72)과 같다.

바람직하게는, 제1 부분(A)의 지속 시간은 구동 간격(DI)의 지속 시간에 목표값(TV)의 소수점 가수(DA)의 곱과 동일하다.

바람직하게는, 제2 부분(B)의 지속시간은 구동 간격(DI)의 지속시간에 목표값(TV)의 소수점 가수(DA)의 1에 대한 보수의 곱과 동일하다.

도 5-6의 예에서, 목표값(TV)의 소수점 가수(DA)는 0.7이다. 따라서, 제1 부분(A)의 지속 시간은 0.7xDI이고 제2 부분(B)의 지속 시간은 0.3xDI이다.

일 실시예(도 5)에서, 제1 부분(A) 및 제2 부분(B) 각각은 단일 연속 시간 간격에 의해 정의된다. 본 출원인은 이 방안이 계산적 관점에서 유리하다고 생각한다.

일 실시예(도 6)에서, 제1 부분(A)은 복수의 제1 부분(A1,…,Ak)에 의해 형성되고, 제2 부분(B)는 복수의 제2 부분(B1,…,Bj)에 의해 형성된다; 제1 부분(A1,…,Ak)은 제2 부분(B1,…,Bj)과 교번한다. 도 6의 예에서, k=4 및 j=3이다. 그럼에도 불구하고, k와 j는 같은 값을 갖거나 k가 j보다 작을 수 있다.

도 5-6은 전술한 PWM 프로파일의 개략도이며, 예로서 본 명세서에 언급된 값을 분석적으로 반영하지 않는다는 점에 유의해야 한다.

계산적 관점에서, 목표값(TV) 및 구동 간격(DI)이 정의되면, 구동 간격은 N개의 세그먼트로 세분되며, 바람직하게는 모두 동일한 기간을 갖는다. 최대값(MAX)은 N개의 세그먼트 중 일부(예를 들어, "m" 세그먼트, 여기서 m<N)와 연관된다. 최소값(MIN)은 나머지 세그먼트("n" 세그먼트, 여기서 n=N-m)와 연관된다.

최대값(MAX)을 갖는 "m" 세그먼트 세트가 제1 부분(A)를 형성한다.

최소값(MIN)을 갖는 "n" 세그먼트 세트가 제2 부분(B)를 형성한다.

도 5는 최대값(MAX)을 갖는 "m" 세그먼트가 단일 연속 간격을 형성하고, 최소값(MIN)을 갖는 "n" 세그먼트가 단일 연속 간격을 형성하는 실시예를 도시한다.

한편, 도 6은 최대값(MAX)를 갖는 "m" 세그먼트가 제1 부분(A1,…,Ak)을 형성하고, 최소값(MIN)을 갖는 "n" 세그먼트가 제2 부분(B1,…,Bj)을 형성하는 실시예를 도시하며, 제1 부분(A1,…,Ak)은 제2 부분(B1,…,Bj)과 교번한다.

각각의 제1 부분(A1,…,Ak)은 최대값(MAX)을 갖는 "m" 세그먼트 중 하나 이상에 의해 형성될 수 있다.

각각의 제2 부분(B1,…,Bj)은 최소값(MIN)을 갖는 "n"개의 세그먼트 중 하나 이상에 의해 형성될 수 있다.

세그먼트 수 N은 원하는 정밀도에 따라 다르다.

예를 들어, N=10이면, 소수점 한 자리만 있는 목표값(TV), 즉 1자리 소수점 가수(DA)를 사용하여 정확하게 관리할 수 있다.

대신에, N=100을 설정함으로써, 소수점 이하 두 자리, 즉 2자리 소수점 가수(DA)를 갖는 목표값(TV)를 정확하게 관리할 수 있을 것이다.

PWM 프로파일이 결정되면, 인간형 로봇암의 출력 엔드 이펙터(21)는 이러한 PWM 프로파일에 따라 제어될 수 있다. 특히, PWM 프로파일은 속도 파라미터(SP)에 부과된다. 실용적인 관점에서, MAX 값과 MIN 값은 PWM 프로파일에 따라 속도 파라미터(SP)에 부과된다. 이는 바람직하게는 특히 빌딩 드럼(3)의 목표 속도(TS)가 변경될 때까지 연속적으로 반복적으로 수행된다.

이러한 방식으로, 인간형 로봇암(16)의 출력 엔드 이펙터(21)는 출력 엔드 이펙터(21)가 자체 회전 속도를 변경할 수 있는 것보다 더 빠르게 변화하는 신호에 의해 제어된다. 이는 출력 엔드 이펙터(21)가 제어 장치(30), 즉 프로세서(100)로부터 오는 명령 신호에 의해 부과된 속도 값에 도달할 수 없고. PWM 프로파일의 최대값(MAX)과 최소값(MIN) 사이에서 자체 회전 속도를 유지할 것임을 의미한다. 위에 예시된 바와 같이, 최대값(MAX) 및 최소값(MIN)을 적절하게 설정할 뿐만 아니라 PWM 프로파일이 이러한 값을 취하는 시간 간격의 지속시간을 설정함으로써, 출력 엔드 이펙터(21)에 속도 파라미터(SP)의 정수 값과 관련된 시스템의 기본 속도와 다른 회전 속도를 부과하는 것이 가능하다. 특히, 목표 속도(TS)에 더 정확하게 대응하는 회전 속도를 부여하는 것이 가능하므로, 기본 반제품(8)이 예상 견인 하에서 적재되고 결과적인 타이어가 설계 사양에 의해 지시되는 구조적 특성을 가질 수 있다.

Claims

출력 엔드 이펙터(21)를 회전 가능하게 이동시키기 위한 인간형 로봇암(16)을 제공하는 단계;
상기 출력 엔드 이펙터(21)가 빌딩 드럼(3)의 기하학적 축(X)을 중심으로 상기 빌딩 드럼(3)을 회전 가능하게 이동시키도록 빌딩 드럼(3)을 상기 출력 엔드 이펙터(21)와 연관시키는 단계;
공급 장치(14)로부터 기본 반제품(8)을 주어진 선형 속도(LS)로 공급하는 단계;
피가공 타이어(T)의 적어도 하나의 구성요소를 형성하기 위해, 나란한 코일 형태의 상기 기본 반제품(8)을 상기 빌딩 드럼(14) 상에 정확히 내려놓는 단계;
상기 주어진 선형 속도(LS)의 함수로서, 상기 빌딩 드럼(3)의 회전을 위한 목표 속도(TS)를 결정하기 위한 프로세서(100)를 활성화하는 단계;
상기 목표 속도(TS)의 함수로서, 상기 빌딩 드럼(3)의 회전과 관련된 속도 파라미터(SP)에 대한 목표값(TV)을 결정하기 위해 상기 프로세서(100)를 활성화하는 단계;
상기 목표값(TV)이 정수가 아닌 경우:
상기 출력 엔드 이펙터(21)에 대한 인간형 로봇암 빌딩 드럼 시스템의 안정화 시간(ST)보다 짧은 구동 간격(DI)을 결정하는 동작;
상기 목표값(TV) 바로 이전의 정수와 동일한 제1 값(V1)을 계산하는 동작;
상기 목표값(TV) 바로 이후의 정수와 동일한 제2 값(V2)을 계산하는 동작;
상기 구동 간격(DI)에서, 상기 속도 파라미터(SP)에 대해 상기 제1 값(V1)과 동일한 최소값(MIN) 및 상기 제2 값(V2)과 동일한 최대값(MAX)을 갖는 PWM 프로파일을 계산하는 동작; 및
상기 PWM 프로파일의 함수로서 상기 출력 엔드 이펙터(21)를 제어하는 동작을 실행하기 위해 상기 프로세서(100)를 활성화하는 단계를 포함하는 타이어 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 속도 파라미터(SP)는 출력 엔드 이펙터(21)의 일반 회전 속도(S^*)와 상기 출력 엔드 이펙터(21)의 최대 회전 속도(Smax) 사이의 비율을 나타내는 타이어 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 속도 파라미터(SP)에 대한 상기 목표값(TV)은 상기 목표 속도(TS)와 상기 출력 엔드 이펙터(21)의 최대 회전 속도(Smax) 사이의 비율을 나타내는 타이어 제조 방법.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 간격(DI)은 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)에 의해 형성되고,
제1 부분(A)에서, 속도 파라미터(SP)는 상기 최대값(MAX)과 동일하고,
제2 부분(B)에서, 속도 파라미터(SP)는 상기 최소값(MIN)과 동일한 타이어 제조 방법.
제4항에 있어서,
제1 부분(A) 및 제2 부분(B) 각각은 단일 연속 시간 간격에 의해 정의되는 타이어 제조 방법.
제4항에 있어서,
상기 제1 부분(A)은 복수의 제1 부분(A1,…,Ak)에 의해 형성되고, 상기 제2 부분(B)은 복수의 제2 부분(B1,…,Bj)에 의해 형성되며, 상기 제1 부분(A1,…,Ak)은 상기 제2 부분(B1,…,Bj)과 교번하는 타이어 제조 방법.
제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 부분(A)의 지속 시간은 구동 간격(DI)의 지속 시간에 목표값(TV)의 소수점 가수(DA)의 곱과 같고, 제2 부분(B)의 지속 시간은 구동 간격(DI)의 지속 시간에 상기 소수점 가수(DA)의 1에 대한 보수의 곱과 같은 타이어 제조 방법.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 PWM 프로파일의 함수로서 상기 출력 엔드 이펙터(21)를 제어하는 단계는 상기 PWM 프로파일을 상기 속도 파라미터(SP)에 부과하는 단계를 포함하는 타이어 제조 방법.
제8항에 있어서,
상기 PWM 프로파일은 상기 속도 파라미터(SP)에 연속적으로 반복적으로 부과되는 타이어 제조 방법.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 목표 속도(TS)를 결정하는 단계는:
상기 주어진 선형 속도(LS)에 실질적으로 비례하는 중간 선형 속도(ILS)를 결정하는 단계; 및
상기 중간 선형 속도(ILS)를 상기 빌딩 드럼의 반경과 관련된 반경값(RV)으로 나누는 단계를 포함하는 타이어 제조 방법.
제10항에 있어서,
상기 반경값(RV)은 현재 정확히 내려놓는 지점에서 상기 빌딩 드럼(3)에 의해 운반되는 피가공 상기 타이어(T)의 순간 회전 반경에 따르는 타이어 제조 방법.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인간형 로봇암(16)은 적어도 6개의 자유도를 갖는 타이어 제조 방법.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 간격(DI)에 대한 상기 PWM 프로파일의 적분은 상기 목표값(TV)에 상기 구동 간격(DI)의 지속 시간의 곱과 실질적으로 동일한 타이어 제조 방법.
타이어 제조용 기본 반제품을 정확히 내려놓기 위한 워크 스테이션으로서, 상기 워크 스테이션(1)은:
출력 엔드 이펙터(21)를 회전 가능하게 이동시키도록 배열된 인간형 로봇암(16);
상기 출력 엔드 이펙터(21)가 빌딩 드럼(3)의 기하학적 축(X)을 중심으로 빌딩 드럼(3)을 회전 가능하게 이동시키도록 상기 출력 엔드 이펙터(21)와 결합되는 빌딩 드럼(3);
피가공 타이어(T)의 적어도 하나의 구성요소를 형성하기 위해 나란한 코일 형태로 상기 빌딩 드럼(3) 상에 적재되는 기본 반제품(8)을 주어진 선형 속도(LS)로 공급하도록 구성된 공급 장치(14); 및
상기 주어진 선형 속도(LS)의 함수로서, 상기 빌딩 드럼(3)의 회전을 위한 목표 속도(TS)를 결정하고; 상기 목표 속도(TS)의 함수로서, 상기 빌딩 드럼(3)의 회전과 관련된 속도 파라미터(SP)에 대한 목표값(TV)을 결정하며; 상기 목표값(TV)이 정수가 아닌 경우, 상기 제어 장치(100)는: 상기 출력 엔드 이펙터(21)에 대한 구동 간격(DI)을 결정하는 동작; 상기 목표값(TV) 바로 이전의 정수와 동일한 제1 값(V1)을 계산하는 동작; 상기 목표값(TV) 바로 이후의 정수와 동일한 제2 값(V2)을 계산하는 동작; 상기 구동 간격(DI)에서, 상기 속도 파라미터(SP)에 대한 제1 값(V1)과 동일한 최소값(MIN) 및 상기 제2 값(V2)과 동일한 최대값(MAX)을 갖는 PWM 프로파일을 계산하는 동작; 및 상기 PWM 프로파일의 함수로서 상기 출력 엔드 이펙터(21)를 제어하는 동작을 실행하도록 구성되는 제어 장치(30)를 포함하는 워크 스테이션.
제14항에 있어서,
상기 속도 파라미터(SP)는 출력 엔드 이펙터(21)의 일반 회전 속도(S^*)와 상기 출력 엔드 이펙터(21)의 최대 회전 속도(Smax) 사이의 비율을 나타내는 워크 스테이션.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 속도 파라미터(SP)에 대한 상기 목표값(TV)은 상기 목표 속도(TS)와 상기 출력 엔드 이펙터(21)의 최대 회전 속도(Smax) 사이의 비율을 나타내는 워크 스테이션.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 간격(DI)은 제1 부분(A) 및 제2 부분(B)에 의해 형성되고,
제1 부분(A)에서, 속도 파라미터(SP)는 상기 최대값(MAX)과 동일하며,
제2 부분(B)에서 속도 파라미터(SP)는 상기 최소값(MIN)과 동일한 워크 스테이션.
제17항에 있어서,
제1 부분(A) 및 제2 부분(B) 각각은 단일 연속 시간 간격에 의해 정의되는 워크 스테이션.
제17항에 있어서,
상기 제1 부분(A)은 복수의 제1 부분(A1,…,Ak)에 의해 형성되고, 상기 제2 부분(B)은 복수의 제2 부분(B1,…,Bj)에 의해 형성되며, 상기 제1 부분(A1,…,Ak)은 상기 제2 부분(B1,…,Bj)과 교번하는 워크 스테이션.
제17항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
제1 부분(A)의 지속 시간은 구동 간격(DI)의 지속 시간에 목표값(TV)의 소수점 가수(DA)의 곱과 같고, 제2 부분(B)의 지속 시간은 구동 간격(DI)의 지속 시간에 상기 소수점 가수(DA)의 1에 대한 보수의 곱과 같은 워크 스테이션.
제14항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제어 장치(30)는, 상기 PWM 프로파일의 함수로서 상기 출력 엔드 이펙터(21)를 제어하기 위해, 상기 PWM 프로파일을 속도 파라미터(SP)에 부과하도록 구성되는 워크 스테이션.
제21항에 있어서,
상기 제어 장치(30)는 상기 PWM 프로파일을 상기 속도 파라미터(SP)에 연속적으로 반복적으로 부과하도록 구성되는 워크 스테이션.
제14항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 목표 속도(TS)를 결정하기 위해, 상기 제어 장치(30)는:
상기 주어진 선형 속도(LS)에 실질적으로 비례하는 중간 선형 속도(ILS)를 결정하고,
상기 중간 선형 속도(ILS)를 현재 정확히 내려놓는 지점에서 상기 빌딩 드럼(3)에 의해 운반되고 피가공 상기 타이어(T)의 순간 회전 반경과 관련된 반경값(RV)으로 나누도록 구성되는 워크 스테이션.
제14항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 인간형 로봇암(16)은 적어도 6개의 자유도를 갖는 워크 스테이션.
제14항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 구동 간격(DI)에 대한 상기 PWM 프로파일의 적분은 상기 목표값(TV)에 상기 구동 간격(DI)의 지속 시간의 곱과 실질적으로 동일한 워크 스테이션.