專利名稱：用于將胎面施加到輪胎胎體的機(jī)器和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及 一 種用于將胎面施加到輪胎胎體(tyre carcass)的機(jī)器和方法。
背景技術(shù)：
例如專利申請(qǐng)EP - 1230235 - A2所述類型的用于將胎面 施加到輪胎胎體的機(jī)器包括轉(zhuǎn)筒，其支撐胎體；進(jìn)給輸送機(jī)， 其用于向轉(zhuǎn)筒進(jìn)給胎面；壓力輥，其接觸轉(zhuǎn)筒和進(jìn)給輸送機(jī)之 間的胎面；驅(qū)動(dòng)裝置，其用可調(diào)節(jié)強(qiáng)度的力推壓力輥使其靠著 胎面；以及控制單元，其將由驅(qū)動(dòng)裝置產(chǎn)生的力的強(qiáng)度作為誤 差變量的函數(shù)進(jìn)行調(diào)整，該誤差變量是計(jì)算胎體的周長(circumference )的剩余部分的長度和胎面的剩余部分的長度 之間的差所得到的。在專利DE - 2105765 - A、 US - 3728181 —Al、 US — 5427636 - A1以及EP — 0704296 - Al中說明了用 于將胎面施加到輪胎胎體的機(jī)器的其它例子。壓力輥的用途是對(duì)胎面施加拉力以使其持久張緊(stretch);當(dāng)使胎面纏繞胎體時(shí)，必須在胎面上產(chǎn)生精確的 持久張緊量以實(shí)現(xiàn)胎面兩個(gè)自由端的想要的預(yù)定重疊。當(dāng)作為不包含固化的輪胎翻新處理的 一部分而將固化的新 胎面施加到胎體時(shí)，考慮到胎面花紋必須切割該新胎面，因此 不能準(zhǔn)確地將該新胎面切割成相對(duì)于胎體的實(shí)際周長的尺寸。 因此，為了確保將胎面正確地施加到胎體，壓力輥的胎面張緊 動(dòng)作必不可少。當(dāng)作為原始輪胎制造處理的一部分或者作為輪 胎翻新和固化處理的一部分而將未處理的胎面(green tread) 施加到胎體時(shí)，將新胎面準(zhǔn)確地切割成相對(duì)于胎體的實(shí)際周長
的尺寸，但是隨后該新胎面可能由于溫度改變引起的收縮而在 長度上經(jīng)受輕微的、不可預(yù)知的變化。在該情況下，可以證明 壓力輥的胎面張緊動(dòng)作在確保將胎面正確地施加到胎體方面是有用的。例如由SH出售的商品名為"Hitech Extru - Builder Baz 2160"的類型的用于將胎面施加到輪胎胎體的已知機(jī)器的控制 單元包括PID (比例-積分-微分)控制塊，其將驅(qū)動(dòng)裝置所 產(chǎn)生的力的強(qiáng)度作為誤差變量的函數(shù)進(jìn)行調(diào)整。許多試驗(yàn)表明，通過用于將胎面施加到輪胎胎體的已知機(jī) 器的壓力輥很難實(shí)現(xiàn)精確的胎面張緊。為了提高壓力輥的胎面 張緊精度，已經(jīng)提出增加積分貢獻(xiàn)的增益，然而，在胎面的明 顯反常的受力狀態(tài)(stress)下，這導(dǎo)致振蕩以及潛在的不穩(wěn) 定的控制。因此，為了減少振蕩，已經(jīng)提出增加微分貢獻(xiàn)的增 益，這反過來在施加胎面時(shí)使控制速度下降了并且妨礙了誤差 的充分減小。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種用于將胎面施加到輪胎胎體的機(jī) 器和方法，將其設(shè)計(jì)成消除上述缺陷，特別地，該機(jī)器和方法 便宜且容易實(shí)現(xiàn)。根據(jù)本發(fā)明，如所附權(quán)利要求中列舉的那樣，提供一種用 于將胎面施加到輪胎胎體的機(jī)器和方法。


將參照附圖通過例子說明本發(fā)明的非限制性實(shí)施例，其中 圖l示出根據(jù)本發(fā)明的用于將胎面施加到輪胎胎體的機(jī)器 的示意性立體圖。 圖2示出圖l中的機(jī)器的控制單元的圖。圖3示出由圖2中的控制單元控制的誤差變量的曲線圖。
具體實(shí)施方式
圖1中的附圖標(biāo)記1是指用于將胎面2施加到輪胎4的胎體3 的機(jī)器的整體。機(jī)器l包括轉(zhuǎn)筒5,其支撐胎體3;進(jìn)給輸送 機(jī)6,其用于向轉(zhuǎn)筒5進(jìn)給胎面2;壓力輥7，其接觸轉(zhuǎn)筒5和進(jìn) 給輸送機(jī)6之間的胎面2;以及驅(qū)動(dòng)裝置8(特別地，由比例電 磁閥控制的氣動(dòng)活塞)，其用可調(diào)節(jié)強(qiáng)度的力F推壓力輥7使其 靠著胎面2。控制單元9將驅(qū)動(dòng)裝置8所產(chǎn)生的力F的強(qiáng)度作為誤差變量 E的函數(shù)進(jìn)行調(diào)整，該誤差變量E是計(jì)算胎體3的周長的剩余部 分的長度RCC和胎面2的剩余部分的長度RTL之間的差所得到 的。為此，將控制單元9連接到傳感器10和傳感器11，該傳感 器10用于測(cè)量胎面2的進(jìn)給，即用于測(cè)量胎面2的剩余部分的長 度RTL的^[直，該傳感器ll用于測(cè)量胎體3的轉(zhuǎn)動(dòng)，即用于測(cè)量 胎體3的周長的剩余部分的長度R C C ?？刂茊卧?的用途是使胎面2被施加到胎體3上時(shí)的誤差變 量E的值為零。恒量或者所謂的"張緊因子"可自動(dòng)地加到誤 差變量E中以實(shí)現(xiàn)胎面2的兩端的給定的重疊。如圖2所示，控制單元9包括具有變量增益Kp的比例控制塊 12 ，該比例控制塊12將驅(qū)動(dòng)裝置8所產(chǎn)生的力F的強(qiáng)度作為誤差 變量E的函數(shù)來進(jìn)行調(diào)整。由運(yùn)算塊13將比例控制塊12的增益 Kp的值作為誤差變量E的值的函數(shù)、并且作為誤差變量E的變 化率即 一 階導(dǎo)數(shù)的函數(shù)來動(dòng)態(tài)地進(jìn)行修正。在 當(dāng)誤差變量E的絕對(duì)值高于閾值EL時(shí)、并且當(dāng)誤差變量E 的變化率在絕對(duì)值上高于閾值VL時(shí)，控制塊13將比例控制塊 12的增益Kp保持為常量；當(dāng)誤差變量E的絕對(duì)值高于閾值EL時(shí)、并且當(dāng)誤差變量E 的變化率在絕對(duì)值上低于閾值V L時(shí)，控制塊13增大比例控制塊 12的增益Kp;當(dāng)誤差變量E的絕對(duì)值低于閾值E L時(shí)、并且當(dāng)誤差變量E 的變化率在絕對(duì)值上高于閾值VL時(shí)，控制塊13減小比例控制塊 12的增益Kp;以及當(dāng)誤差變量E的絕對(duì)值低于閾值EL時(shí)、并且當(dāng)誤差變量E 的變化率在絕對(duì)值上低于閾值V L時(shí)，控制塊13將比例控制塊 12的增益Kp保持為常量。如果需要，當(dāng)運(yùn)算塊13以2Hz的頻率、并且通過與比例控 制塊12的增益Kp的初始值的50%相等的給定IGF量來修正比 例控制塊12的增益Kp時(shí)，已經(jīng)獲得了良好的試驗(yàn)結(jié)果；當(dāng)將所 謂的"固定壓力"的常量加到比例控制塊12的輸出值時(shí)，在速 度和精度方面，已經(jīng)獲得了甚至更好的試驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)誤差變量E為正時(shí)，閾值EL優(yōu)選具有第一值，當(dāng)誤差變 量E為負(fù)時(shí)，閾值EL優(yōu)選具有第二值，即，取決于誤差變量E 為正還是為負(fù)，閾值EL的絕對(duì)值不同。典型地，誤差變量E為 正時(shí)的閾值EL的絕對(duì)值高于誤差變量E為負(fù)時(shí)的閾值EL的絕 對(duì)值。在另 一實(shí)施例中，運(yùn)算塊13僅將比例控制塊12的增益Kp 作為誤差變量E的值的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，而不考慮誤差變量E的變 化率。更具體地，當(dāng)誤差變量E的絕對(duì)值高于閾值VS1時(shí)，運(yùn) 算塊13增大比例控制塊12的增益Kp;當(dāng)誤差變量E的絕對(duì)值低 于閾值VS2時(shí)，運(yùn)算塊13減小比例控制塊12的增益Kp;當(dāng)誤差
變量E的絕對(duì)值在閾值VS1和閾值VS2之間時(shí)，運(yùn)算塊13將比 例控制塊12的增益Kp保持為常量。圖3示出了兩個(gè)試驗(yàn)的結(jié)果，更具體地示出了關(guān)于胎面2的 兩種不同的施加的誤差變量E的時(shí)距曲線?？刂茊卧?的參數(shù)值，即比例控制塊12的增益Kp的初始值、 比例控制塊12的增益Kp的更新頻率、以及比例控制塊12的增益 Kp變化的IGF量是通過實(shí)驗(yàn)確定的，并且通常取決于控制單元 的構(gòu)造特性。還必須通過實(shí)驗(yàn)確定不同類型的胎面2的最佳的 "固定壓力"的值和"張緊因子"的值?？梢允褂萌缟纤龅木哂袠O好結(jié)果的機(jī)器l，用于作為不 包括固化的輪胎翻新處理的 一 部分而將固化的新胎面施加到胎 體，或者用于作為原始輪胎制造處理的一部分或者輪胎翻新和 固化處理的 一部分而將未處理的胎面施加到胎體。如上所述， 兩種施加的試驗(yàn)都表明機(jī)器l確保了誤差變量E的高精度的終 值，并且最重要地確保了誤差變量E的恒定的終值。
權(quán)利要求
1.一種用于將胎面(2)施加到輪胎(4)的胎體(3)的機(jī)器(1)；所述機(jī)器(1)包括轉(zhuǎn)筒(5)，其支撐所述胎體(3)；進(jìn)給輸送機(jī)(6)，其用于向所述轉(zhuǎn)筒(5)進(jìn)給所述胎面(2)；壓力輥(7)，其接觸所述轉(zhuǎn)筒(5)和所述進(jìn)給輸送機(jī)(6)之間的所述胎面(2)；驅(qū)動(dòng)裝置(8)，其用可調(diào)節(jié)強(qiáng)度的力(F)推所述壓力輥(7)使其靠著所述胎面(2)；以及控制單元(9)，其用于將所述驅(qū)動(dòng)裝置(8)所產(chǎn)生的所述力(F)的強(qiáng)度作為誤差變量(E)的函數(shù)來進(jìn)行調(diào)整，所述誤差變量(E)是計(jì)算所述胎體(3)的周長的剩余部分的長度(RCC)和所述胎面(2)的剩余部分的長度(RTL)之間的差所得到的；所述機(jī)器(1)的特征在于，所述控制單元(9)包括比例控制塊(12)，其具有變量增益(Kp)，并將所述驅(qū)動(dòng)裝置(8)所產(chǎn)生的所述力(F)的強(qiáng)度作為所述誤差變量(E)的函數(shù)來進(jìn)行調(diào)整；以及運(yùn)算塊(13)，其將所述比例控制塊(12)的所述增益(Kp)作為所述誤差變量(E)的值的函數(shù)來進(jìn)行改變。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)器(1),其特征在于，所述運(yùn) 算塊(13)將所述比例控制塊(12)的所述增益(Kp)作為所 述誤差變量(E)的值的函數(shù)以及作為所述誤差變量(E)的變 化率的函數(shù)來進(jìn)行改變。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器(1)，其特征在于， 當(dāng)所述誤差變量(E)的值在絕對(duì)值上高于第一閾值(EL)時(shí)，并且當(dāng)所述誤差變量(E)的變化率在絕對(duì)值上高于第二閾值(VL)時(shí)，所述運(yùn)算塊(13)將所述比例控制塊(12) 的所述增益(Kp)保持為常量；當(dāng)所述誤差變量(E)的值在絕對(duì)值上高于所述第一閾值 (EL)時(shí)，并且當(dāng)所述誤差變量(E)的變化率在絕對(duì)值上低 于所述第二閾值(VL)時(shí)，所述運(yùn)算塊(13)增大所述比例控 制塊(12)的所述增益(Kp);當(dāng)所述誤差變量(E)的值在絕對(duì)值上低于所述第一閾值 (EL)時(shí)，并且當(dāng)所述誤差變量(E)的變化率在絕對(duì)值上高 于所述第二閾值(VL)時(shí)，所述運(yùn)算塊(13 )減小所述比例控 制塊(12)的所述增益(Kp);當(dāng)所述誤差變量(E)的值在絕對(duì)值上低于所述第一閾值 (EL)時(shí)，并且當(dāng)所述誤差變量(E)的變化率在絕對(duì)值上低 于所述第二閾值(VL)時(shí)，所述運(yùn)算塊(13 )將所述比例控制 塊(12)的所述增益(Kp)保持為常量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器(1)，其特征在于，當(dāng)所述 誤差變量(E)的值在絕對(duì)值上高于第一閾值(EL)時(shí)，并且 當(dāng)所述誤差變量(E)的變化率在絕對(duì)值上低于第二閾值(VL) 時(shí)，所述運(yùn)算塊(13 )增大所述比例控制塊(12 )的所述增益(Kp )。
5. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器(1 ),其特征在于，當(dāng)所述 誤差變量(E)的值在絕對(duì)值上低于第一閾值(EL)時(shí)，并且 當(dāng)所述誤差變量(E)的變化率在絕對(duì)值上高于第二閾值(VL) 時(shí)，所述運(yùn)算塊(13 )減小所述比例控制塊(12 )的所述增益(Kp)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3、 4或者5所述的機(jī)器(1 )，其特征在于， 所述運(yùn)算塊(13)以2Hz的頻率、并且通過與所述比例控制塊(12 )的所述增益(Kp )的初始值的50%相等的給定量(IGF) 來修正所述比例控制塊(12)的所述增益(Kp)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器(1),其特征在于，當(dāng)所述 誤差變量(E)為正時(shí)，所述第一閾值(EL)具有第一值，當(dāng) 所述誤差變量(E)為負(fù)時(shí)，所述第一閾值(EL)具有第二值。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器(1),其特征在于，所述第 一閾值(EL)的所述第一值高于所述第一閾值(EL)的所述 第二值。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的機(jī)器(1)，其特征在于，當(dāng)所述 誤差變量(E)的絕對(duì)值高于第三閾值(VS1 )時(shí)，所述運(yùn)算 塊(13)增大所述比例控制塊(12)的所述增益(Kp),當(dāng)所 述誤差變量(E)的絕對(duì)值低于第四閾值(VS2)時(shí)，所述運(yùn) 算塊(13)減小所述比例控制塊(12)的所述增益(Kp),以 及當(dāng)所述誤差變量(E)的絕對(duì)值位于所述第三閾值(VS1) 和所述第四閾值(VS2)之間時(shí)，所述運(yùn)算塊(13)將所述比 例控制塊(12)的所述增益(Kp)保持為常量。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的機(jī)器，其特征在 于，第一恒量自動(dòng)地加到所述誤差變量(E)中，以獲得所述 胎面(2)的兩端的給定的重疊。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的機(jī)器，其特征在 于，將第二恒量加到所述比例控制塊(12)的輸出值中。
12. —種將胎面(2)施加到輪胎(4)的胎體(3)的方 法；所述方法包括將所述胎體(3)安裝到轉(zhuǎn)筒(5)上； 將所述胎面(2)的第一端施加到所述胎體(3); 向所述胎體(3 )進(jìn)給所述胎面(2 ),同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)所述轉(zhuǎn)筒 (5);借助于接觸所述轉(zhuǎn)筒(5)和用于進(jìn)給所述胎面(2)的進(jìn) 給輸送機(jī)(6 )之間的所述胎面(2 )的壓力輥(7 )對(duì)所述胎 面(2)施加壓力(F);計(jì)算所述胎體(3)的周長的剩余部分的長度(RCC)和 所述胎面(2)的剩余部分的長度(RTL)之間的差作為誤差 變量(E);以及將所述壓力輥(7)所施加的所述力(F)的強(qiáng)度作為所述 誤差變量(E)的函數(shù)來進(jìn)行調(diào)整；所述方法的特征在于，借助于具有變量增益(Kp)的比例 控制塊(12)來調(diào)整由所述壓力輥(7)施加的所述力(F)的 強(qiáng)度；并且將所述比例控制塊(12)的所述增益(Kp)作為所 述誤差變量(E)的值的函數(shù)來進(jìn)行改變。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，將所述比 例控制塊(12)的所述增益(Kp)作為所述誤差變量(E)的 值的函數(shù)、以及作為所述誤差變量(E)的變化率的函數(shù)來進(jìn) 行改變。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于 當(dāng)所述誤差變量(E)的值在絕對(duì)值上高于第一閾值(EL)時(shí)，并且當(dāng)所述誤差變量(E)的變化率在絕對(duì)值上高于第二 閾值(VL)時(shí)，將所述比例控制塊(12)的所述增益(Kp) 保持為常量；當(dāng)所述誤差變量(E)的值在絕對(duì)值上高于所述第一閾值 (EL)時(shí)，并且當(dāng)所述誤差變量(E)的變化率在絕對(duì)值上低 于所述第二閾值(VL)時(shí)，增大所述比例控制塊(12 )的所述 增益(Kp );當(dāng)所述誤差變量(E)的值在絕對(duì)值上低于所述第一閾值 (EL)時(shí)，并且當(dāng)所述誤差變量(E)的變化率在絕對(duì)值上高 于所述第二閾值(VL)時(shí)，減小所述比例控制塊(12)的所述 增益(Kp);當(dāng)所述誤差變量(E)的值在絕對(duì)值上低于所述第一閾值 (EL)時(shí)，并且當(dāng)所述誤差變量(E)的變化率在絕對(duì)值上低 于所述第二閾值(VL)時(shí)，將所述比例控制塊(12)的所述增 益(Kp)保持為常量。
15. 根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在 于，第一恒量自動(dòng)地加到所述誤差變量(E)中，以獲得所述 胎面(2)的兩端的給定的重疊。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12至15中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在 于，將第二恒量加到所述比例控制塊(12)的輸出值中。
全文摘要
用于將胎面(2)施加到輪胎(4)的胎體(3)的機(jī)器(1)和方法；機(jī)器(1)具有轉(zhuǎn)筒(5)，支撐胎體(3)；進(jìn)給輸送機(jī)(6)，用于向轉(zhuǎn)筒(5)進(jìn)給胎面(2)；壓力輥(7)，接觸胎面(2)；驅(qū)動(dòng)裝置(8)，用可調(diào)節(jié)強(qiáng)度的力(F)推壓力輥(7)使其靠著胎面(2)；控制單元(9)，用于將力(F)的強(qiáng)度作為誤差變量(E)的函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，誤差變量(E)是計(jì)算胎體(3)周長的剩余部分的長度(RCC)和胎面(2)剩余部分的長度(RTL)之間的差得到的；控制單元(9)通過比例控制塊(12)調(diào)整力(F)的強(qiáng)度，比例控制塊(12)具有作為誤差變量(E)的值的函數(shù)和誤差變量(E)的變化率的函數(shù)而改變的增益(Kp)。
文檔編號(hào)B29D30/28GK101132904SQ200580048810
公開日2008年2月27日 申請(qǐng)日期2005年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月28日
發(fā)明者羅伯特·龐頓, 阿方索·戴·埃吉迪奧 申請(qǐng)人:株式會(huì)社普利司通