用于轮胎胎面缠绕的胎面厚度在线测量装置及测控方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102778203102778203B(45)授权公告日2014.12.10(21)申请号201210234166.0尹光杰.激光传感器在轮胎工业中的应(22)申请日2012.07.06用.《传感器和执行器》.2011,第55-57页.刘剑星.工程机械轮胎胎面缠绕机缠绕质量(73)专利权人天津大学与形状控制.《橡胶工业》.2006,第53卷(第6地址300072天津市南开区卫津路92号期),第364-366页.(72)发明人刘迎澍熊瑞辉王存雷.巨型工程机械子午线轮胎胎面缠绕(74)专利代理机构天津市北洋有限责任专利代生产线.《轮胎工业》.2010,第30卷(第5期),理事务所12201右栏、302页左栏及图1.代理人程毓英审查员夏丽(51)Int.Cl.G01B11/06(2006.01)(56)对比文件CN101412173A,2009.04.22,说明书第2/5-3/5页.EP0590436A2,1994.04.06,全文.US6178814B1,2001.01.30,全文.权权利要求书1页利要求书1页说明书4页说明书4页附图4页附图4页(54)发明名称用于轮胎胎面缠绕的胎面厚度在线测量装置及测控方法(57)摘要本发明属于轮胎制造装备领域，涉及一种用于轮胎胎面缠绕的胎面厚度在线测量装置，包括控制器和激光位移传感器及其激光位移传感器伺服机构，该伺服机构包括传感器支架、导轨及传感器伺服电机，激光位移传感器和传感器伺服电机固定在传感器支架上，控制器分别与传感器伺服电机的控制输入端和激光位移传感器的信号输出端连接，传感器支架安装在与缠绕头相对的被加工轮胎的另一侧，传感器伺服电机在控制器的控制下可带动激光位移传感器沿导轨做平行于缠绕鼓轴心线的横向移动，其测量范围能够覆盖整个轮胎胎面。本发明同时提供一种利用上述在测量装置实现的胎面厚度测控方法。本发明具有的无需接触、测量精度高、响应速度快等优点，能够大幅度提高胎面缠绕的质量和生产效率。CN102778203BCN102783BCN102778203B权利要求书1/1页1.一种用于轮胎胎面缠绕的胎面厚度在线测量装置，包括控制器和胎面厚度测量传感器，其特征在于，所述的胎面厚度测量传感器为激光位移传感器，所述的在线测量装置还包括激光位移传感器伺服机构，所述的激光位移传感器伺服机构包括传感器支架、导轨及传感器伺服电机，激光位移传感器和传感器伺服电机固定在传感器支架上，控制器分别与传感器伺服电机的控制输入端和激光位移传感器的信号输出端连接，传感器支架安装在与缠绕头相对的被加工轮胎的另一侧，传感器伺服电机在控制器的控制下可带动激光位移传感器沿导轨做平行于缠绕鼓轴心线的横向移动，其测量范围能够覆盖整个轮胎胎面；所述的激光位移传感器伺服机构的导轨的安装位置应保证激光位移传感器所产生的激光束与缠绕鼓的中心线等高，处于缠绕鼓中心的横切面上，并与缠绕鼓的轴心线垂直。2.一种利用权利要求1所述的在线测量装置实现的用于轮胎胎面缠绕的胎面厚度测控方法，其特征在于：所述的控制器内存储有被加工轮胎的轮廓曲线，所述的控制器可控制缠绕头驱动机构和缠绕鼓驱动机构，从而在轮胎缠绕过程中使缠绕鼓及被加工轮胎做匀速转动，并且使缠绕头能够做横向、纵向移动并能够转动，在缠绕过程中所实施的胎面厚度闭环测控的步骤为：1)控制缠绕鼓驱动机构，使缠绕鼓及固定在缠绕鼓上的被加工轮胎绕主轴匀速转动；2)控制激光位移传感器伺服机构，使激光位移传感器在缠绕过程中的测量位置始终与缠绕头的横向坐标保持一致；3)实时接收激光位移传感器的测量信号，并将其与被加工轮胎轮廓曲线对应位置的胎面厚度值进行比较；4)根据步骤3)的比较结果来控制缠绕头驱动机构的运动以及缠绕头的缠绕操作，如实测缠绕厚度小于轮廓曲线中对应位置的胎面厚度值，则控制缠绕头在该坐标位置继续缠绕胶条，如实测缠绕厚度等于轮廓曲线中对应位置的胎面厚度值，则在该坐标位置无需进一步缠绕；5)重复步骤2)—4)，直至轮胎各坐标位置的胎面实测厚度都与轮廓曲线的对应位置的胎面厚度值相符合。2CN102778203B说明书1/4页用于轮胎胎面缠绕的胎面厚度在线测量装置及测控方法技术领域[0001]本发明属于轮胎制造装备领域，涉及一种轮胎胎面缠绕机。背景技术[0002]大型的轮胎需要通过胎面仿形缠绕的方式来制造，其设备构造及加工流程都非常复杂。特别是缠绕过程的控制系统，对于轮胎的加工质量具有至关重要的影响。现在的胎面缠绕设备通常是采用两种方法来实现缠绕厚度的在线测量：1）采用安装在缠绕头机构上的光栅尺，通过测量缠绕头的位置来确定胎面的缠绕厚度；2）采用机械式检测装置来测量胎面厚度，该测厚装置由气缸、滑套滚珠轴