[发明专利]一种全钢轮胎带束层纠偏工艺参数自动调节装置

权利要求书

1.一种全钢轮胎带束层纠偏工艺参数自动调节装置，包括带束鼓(1)、带束层(3)、贴合带和激光线扫描工业相机(22)，其特征在于，所述带束鼓(1)设置在贴合带的输出端位置上，所述激光线扫描工业相机(22)设置在贴合带上方，所述贴合带靠近带束鼓(1)的一端位置上设置有导动分向结构，所述导动分向结构包括滚轧筒(6)、调节框(8)和两组斜向压轮(20)，所述滚轧筒(6)、调节框(8)和斜向压轮(20)沿贴合带的输出端到输入端的方向依次设置，所述贴合带外部设置有控制器(4)，所述贴合带的中心线与带束鼓(1)上的中心线对齐，两个所述斜向压轮(20)沿带束层(3)的上表面呈倾斜状，且两个斜向压轮(20)的倾斜方向相反，所述调节框(8)上表面中心点位置安装有伺服电机(9)，且调节框(8)下侧内部设置有定位框(12)，所述伺服电机(9)传动杆向下贯穿调节框(8)，且伺服电机(9)传动杆末端安装在定位框(12)中心点位置上，所述定位框(12)下侧一端安装有第三电机(18)，所述第三电机(18)传动杆位置上安装有调节压轮(19)，所述控制器(4)包括数据采集模块、数据分析建模模块和数据交互模块，所述贴合带由驱动电机(201)、输送台(202)、输送同步带(203)和同步辊轴(204)组成，所述带束层(3)设置在输送同步带(203)的上侧表面上，所述激光线扫描工业相机(22)设置在输送同步带(203)的内里上侧面上，所述定位框(12)上表面安装有两个呈竖向设置的导向柱(13)，所述调节框(8)内部上侧位置开设有对应导向柱(13)的导向槽(17)，所述导向槽(17)的圆心点与定位框(12)中心点处于同一竖直轴线上，所述定位框(12)的两端位置上安装有转杆(14)，所述调节框(8)两侧外壁位置上开设有对应转杆(14)的对位弧槽(15)，所述调节框(8)设置在贴合带中的输送台(202)上，所述输送台(202)下侧安装有第一电动推杆(16)，所述第一电动推杆(16)传动杆与调节框(8)之间相连接，所述调节框(8)通过第一电动推杆(16)沿输送台(202)的法向为滑动连接，所述输送台(202)对应斜向压轮(20)的两侧位置上分别安装有穿杆块(11)和定位块(23)，所述定位块(23)下侧安装有第二电动推杆(24)，且定位块(23)上滑动安装有L型滑台(21)，所述L型滑台(21)上安装有第二电机(10)，所述第二电机(10)的传动杆分别贯穿L型滑台(21)和穿杆块(11)，所述斜向压轮(20)安装在第二电机(10)的传动杆上，所述第二电机(10)传动杆与带束层(3)的宽度方向相平行，所述L型滑台(21)在定位块(23)上的滑动方向与带束层(3)的宽度方向相平行，所述输送台(202)对应滚轧筒(6)的两端位置上安装有支撑块(5)，所述滚轧筒(6)在支撑块(5)上为转动连接，其中一个所述支撑块(5)上安装有第一电机(7)，所述第一电机(7)的传动杆贯穿支撑块(5)与滚轧筒(6)中心点位置相连接。

2.根据权利要求1所述的一种全钢轮胎带束层纠偏工艺参数自动调节装置，其特征在于，所述滚轧筒(6)、斜向压轮(20)与带束层(3)上表面之间相切，所述调节压轮(19)与带束层(3)上表面之间相切，或调节压轮(19)的设置位置高于带束层(3)的上表面。

3.根据权利要求1～2任一项所述的一种全钢轮胎带束层纠偏工艺参数自动调节装置，其特征在于，一种全钢轮胎带束层纠偏工艺参数自动调节装置在运行过程中，通过控制器(4)执行如下动作：

动作一：以数据采集模块收集贴合带的传输速度、第一电机(7)的旋转速度、得到前驱参数数据；利用激光线扫描工业相机(22)对完全置于输送同步带(203)上的带束层(3)进行激光扫描获得带束层(3)的轮廓尺寸数据，轮廓尺寸数据包括带束层(3)的相对长度和相对宽度，得到图像数据；以数据采集模块获得伺服电机(9)、第一电动推杆(16)、第三电机(18)、第二电动推杆(24)和第二电机(10)的控制权限，且数据采集模块记录伺服电机(9)、第一电动推杆(16)、第三电机(18)、第二电动推杆(24)和第二电机(10)的启动数据，得到后驱参照数据；

动作二：将动作一中收集到的前驱参数数据、图像数据和后驱参照数据发送到数据分析建模模块中，数据分析建模模块中包含如下分析过程：

S1：以图像数据建立二维轮廓建模区域，二维轮廓建模区域是以带束层(3)的轮廓线向外偏置得到的，二维轮廓建模区域中增加呈竖向设置的U项中心轴线和呈水平方向设置的V项中心轴线，标定U项中心轴线和V项中心轴线相交点位置相对二维轮廓建模区域的坐标点位置为(0.5、0.5)，并以轮廓尺寸数据建立带束层(3)的实际轮廓区域，二维轮廓建模区域的表面积大于实际轮廓区域的表面积，赋予带束层(3)的长度为L、宽度为W；

S2：在S1中得到的实际轮廓区域，以实际轮廓区域的四侧边的中心点位置建立Ui项中心轴线和Vi项中心轴线，其中Ui项中心轴线和Vi项中心轴线相交点位置相对于实际轮廓区域的坐标点位置为(Vi、Ui)，以及通过数据分析建模模块对实际轮廓区域和二维轮廓建模区域进行对比分析获得对象数据，对比分析的对象数据包括实际轮廓区域和二维轮廓建模区域之间的单侧偏置量χi以及U项中心轴线与Ui项中心轴线、V项中心轴线与Vi项中心轴线的水平偏离角度θi；

动作三：数据交互模块获得数据采集模块和数据分析建模模块中的数据信息，数据交互过程中包括如下阶段：

阶段一：在S1的基础上，以前驱参数数据为基础，通过贴合带带动带束层(3)进行稳定移动，直至Vi＝V时贴合带停止运行，且滚轧筒(6)停止运行，结合S2中获得的对象数据，以图像数据为基础，建立χi的估算公式：χi＝|Ui-U|/2，以及建立θi的估算公式：tan(θi)＝χi/L，其中|Ui-U|、Ui和U取绝对正值；

阶段二：在S1的基础上，以后驱参照数据为基础，对导动分向结构进行如下控制方式：

方式一：在θi≠0，设置此状态下的带束层(3)为偏离状态，启动伺服电机(9)、第三电机(18)和第一电动推杆(16)，使调节压轮(19)贴合在带束层(3)上，并通过第三电机(18)带动调节压轮(19)控制带束层(3)向带束鼓(1)的方向移动，贴合带带动带束层(3)向带束鼓(1)的反方向移动，伺服电机(9)带动定位框(12)旋转，定位框(12)的旋转角度为θi，且旋转方向与带束层(3)的偏离方向相反，直至θi＝0，完成角度纠正动作；

方式二：在完成角度纠正动作后，再次结合动作二，根据Ui-U数值，设置为：在Ui-U＜0，设置带束层(3)为正向偏离状态；在Ui-U＞0，设置带束层(3)为反向偏离状态，通过计算得到的χi，启动第二电机(10)和第二电动推杆(24)，并限定两个第二电动推杆(24)的最大推送距离范围为：χi/2～χi，两个第二电动推杆(24)的推送方向为同向，直至Ui-U＝0，完成水平纠正动作；

动作四：在完成角度纠正动作和水平纠正动作后，调节压轮(19)停止旋转且远离带束层(3)，斜向压轮(20)维持与带束层(3)相切的状态且保持旋转，贴合带启动，带动带束层(3)向带束鼓(1)方向移动，滚轧筒(6)开始旋转，对带束层(3)进行二次压平传导，直至带束层(3)缠绕在带束鼓(1)上。