[發明專利]輪胎胎面纏繞控制方法

有效

• 申請號: 200910041591.6
• 申請日: 2009-08-03
• 公開（公告）號: CN101625557A
• 公開（公告）日: 2010-01-13
• 發明（設計）人: 黃偉彬;劉銳文;陳偉駿;黃平勤
• 申請（專利權）人: 廣州華工百川科技股份有限公司
• 主分類號: G05B19/05
• 分類號: G05B19/05
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司
• 代理人: 李衛東;黃 磊

1.輪胎胎面纏繞控制方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)工控機模擬仿真在胎面螺疊過程中膠片的變形；

(2)根據膠片變形后的形態以及設定的胎面效果形態，工控機模擬仿真螺疊過程中胎面內各膠片的排列分布情況，并得到各膠片之間的螺距；具體為：

(2-1)按照設計的胎面形狀，采用積分法從右到左計算胎面的面積，計算時為每往左移0.1～1毫米累加一次；

(2-2)當累積的胎面面積等于膠片面積的1/3～2/3時，在胎面的累積起點處對應放置第一片膠片；

(2-3)將已累積的胎面面積清零，除去被膠片覆蓋的胎面面積，從胎面右邊開始重新累積計算胎面面積，當累積的胎面面積等于膠片面積的一半時，在胎面的累積起點處對應放置下一片膠片；

(2-4)按照從右到左的順序，重復步驟(2-3)，直至此胎面的膠片螺疊結束，最后得到螺疊過程中胎面內各膠片的排列分布情況，同時得到各膠片之間的螺距；

(3)根據設計好的胎坯面形態，工控機計算好纏繞機在胎面各圈弧線段的虛擬圓心坐標及半徑，然后將這些數據輸送給PLC；

(4)根據得到的各膠片之間的螺距，工控機分別對胎面弧線段各圈與弧度的對應關系參數、胎面直線段各圈與橫坐標的對應關系參數以及對應的理論速度進行計算，然后將形成的數據表輸送給PLC；

所述胎面弧線段各圈的弧度通過公式

c＝na+b

計算得到，其中c為弧度，n為圈數，a為斜率，b為截距；

式中a＝(c₂-c₁)/(n₂-n₁)，b＝c₂-a·n₂，c₁為本次起始圈對應的弧度，c₂為下一起始圈對應的弧度，n₁為本次起始圈值，n₂為下一起始圈值；

然后形成圈數-弧度對應數據表，數據表中同一圈的數據組均包括該圈的起始圈數、斜率、截距和纏繞機理論速度，且同一圈內的圈數n的取值范圍為本?組數據的起始圈數與下一組數據的起始圈數之間；

所述胎面直線段各圈的橫坐標通過公式

x＝ne+f

計算得到，其中x為胎面直線段的橫坐標，n為圈數，e為斜率，f為截距；

式中，e＝(x₂-x₁)/(n₂-n₁)，f＝x₂-e·n₂，x₁為本次起始圈對應的橫坐標，x₂為下一起始圈對應的橫坐標，n₁為本次起始圈值，n₂為下一起始圈值；

然后形成圈數-橫坐標對應數據表，數據表中同一圈的數據組均包括該圈的起始圈數、斜率、截距和纏繞機理論速度，且同一圈內的圈數n的取值范圍為本組數據的起始圈數與下一組數據的起始圈數之間；

(5)PLC根據接收到的數據表對纏繞機各圈的理論速度進行調整，得到對應的實時速度；

(6)PLC根據纏繞機各圈的虛擬圓心坐標、半徑及實時速度，計算得出纏繞機在xyz三軸對應的軌跡坐標數據；然后根據得到的軌跡坐標數據控制纏繞機進行胎面纏繞。

2.根據權利要求1所述的輪胎胎面纏繞控制方法，其特征在于，所述步驟(1)具體為：

按照設定的寬度，先將各膠片細分成多個等份；然后將各膠片進行螺疊，相鄰兩個膠片之間產生變形；工控機模擬仿真兩個膠片之間的變形情況，觀察此胎面的纏繞效果；此過程中，細分后的膠片每等份的寬度越細，模擬的精度也就越高。

3.根據權利要求1所述的輪胎胎面纏繞控制方法，其特征在于，所述步驟(5)中PLC根據接收到的數據表對纏繞機各圈的理論速度進行調整，其中PLC對胎面弧線段的纏繞機理論速度的調整具體為：

PLC根據接收到的數據表上各圈理論速度以及實時的弧度差計算纏繞機機頭在z軸上的速度Δp，然后根據xyz三軸的速度匹配方程

ΔX＝R·sin?α·Δp，ΔY＝R·cosα·Δp

分別計算得到纏繞機在x軸的速度ΔX和y軸的速度ΔY，其中α為纏繞機機?頭方向與水平方向的夾角，R為工控機設定的胎面弧線段的半徑。

4.根據權利要求1所述的輪胎胎面纏繞控制方法，其特征在于，所述步驟(6)中PLC根據纏繞機各圈的虛擬圓心坐標、半徑及實時速度，計算得出纏繞機在xyz三軸對應的軌跡坐標數據，其中PLC對纏繞機在胎面弧線段各圈的軌跡坐標數據的計算具體為：

根據工控機設定的胎面弧線段的半徑R及其虛擬圓心坐標(X₀，Y₀)，PLC根據圓弧方程

X＝X₀+R·cosα，Y＝Y₀+R·sinα

分別計算纏繞機在胎面弧線段上各運動軌跡點的橫坐標X和縱坐標Y，其中α為纏繞機機頭方向與水平方向的夾角。?