DE102014207321B4 - Method for monitoring and controlling the length of a memory loop - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Überwachung und Regelung der Länge zumindest einer aus einem Materialstreifen (3a) gebildeten Speicherschleife (3) in einer Speicherschleifenanordnung einer Reifenaufbaumaschine zur Steuerung einer Auswickelanordnung zum Wiederbefüllen der Speicherschleife (3) nach dem Wickeln des Materialstreifens (3a) auf eine Reifenaufbautrommel, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Speicherschleife (3) eine Matrixkamera (4) ausgerichtet wird, welche die Speicherschleife (3) fortlaufend filmt, wobei die Bilddaten in einer Bildverarbeitungssoftware zur Bestimmung der jeweiligen Länge des Materialstreifen (3a) in der Speicherschleife (3) und zur Regelung des Wiederbefüllens über die Auswickelanordnung verarbeitet werden.Method for monitoring and regulating the length of at least one storage loop (3) formed from a material strip (3a) in a storage loop arrangement of a tire building machine for controlling an unwinding arrangement for refilling the storage loop (3) after the material strip (3a) has been wound onto a tire building drum, characterized in that in that a matrix camera (4) is aligned with the storage loop (3) and continuously films the storage loop (3), the image data being processed in image processing software for determining the respective length of the material strip (3a) in the storage loop (3) and for controlling of refilling are processed via the unwrapping assembly.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung und Regelung der Länge einer aus einem Materialstreifen gebildeten Speicherschleife in einer Speicherschleifenanordnung einer Reifenaufbaumaschine zur Steuerung einer Auswickelanordnung zum Wiederbefüllen der Speicherschleife nach dem Wickeln des Materialstreifens auf eine Reifenaufbautrommel.The invention relates to a method for monitoring and controlling the length of a storage loop formed from a strip of material in a storage loop arrangement of a tire building machine for controlling an unwinding arrangement for refilling the storage loop after the strip of material has been wound onto a tire building drum.
Im Zuge des Reifenaufbaus werden in Reifenaufbaumaschinen Materialstreifen unterschiedlichen Aufbaus und unterschiedlicher Breiten auf eine Reifenaufbautrommel gewickelt. Diese Materialstreifen hängen vor dem Aufbringen üblicherweise in sogenannten Speicherschleifen, um ein schnelles Auflegen in einer bestimmten Zykluszeit zu ermöglichen. Dabei werden die Materialstreifen aus einer Auswickelvorrichtung in einer Speicherschleifenanordnung in Form einer durchhängenden Materialschleife, der Speicherschleife, deren Länge auf die zu wickelnde Umfangslänge sowie die Applikationsgeschwindigkeit an der Reifenaufbautrommel abgestimmt ist, zur Verfügung gestellt. Nach jedem Wickelvorgang wird die Speicherschleife wieder aufgefüllt, um genügend Materialstreifen für den nächsten Wickelvorgang zur Verfügung zu haben. Die Länge des Materialstreifens in der Speicherschleife wird über die Position des unteren Scheitelpunktes bestimmt, der als direkt anhängiges Maß, das leicht messbar ist, herangezogen wird. Die Speicherschleifen werden idealerweise durch die Auswickelvorrichtung wieder so weit gefüllt, dass die Länge der Schleife der Solllänge entspricht bzw. sich der untere Scheitelpunkt der Speicherschleife in einer definierten Höhe befindet. Es ist daher erforderlich, die Position des Scheitelpunktes der Schleifen zu überwachen. Gemäß dem Stand der Technik erfolgt dies beispielsweise mittels Sensoren, die horizontal ausgerichtete Lichtschranken oder Abstandssensoren aufweisen, die in vertikaler Richtung auf die Position des Scheitelpunktes ausgerichtet sind. Insbesondere schmale Streifen neigen beim Entnehmen aus der Schleife und dem Wiederbefüllen der Schleife zu einem seitlichen Hin- und Herschaukeln. Des Weiteren kann durch die Festigkeitsträger im Materialstreifen der Streifen innerhalb einer Schleife verwunden sein, also nicht plan hängen, wodurch ein Schaukeln des Streifens verstärkt werden kann. Die bekannten Sensoren können nun, wenn der Streifen mit einer Amplitude schaukelt, die größer ist als seine Breite, nicht mehr auf den Streifen ausgerichtet werden. Um ein Schaukeln der Materialstreifen zu verhindern oder zu reduzieren, ist es bekannt, eine Tänzerrolle in die Schleife zu legen, welche beispielsweise an einer Linearführung vertikal verschiebbar ist. Ein oder mehrere Sensoren überwachen die Position der Tänzerrolle, die sich am Scheitelpunkt der Schleife befindet. Nachdem die Tänzerrolle von oben auf dem Streifen aufliegt, kann das Gewicht der Rolle den Streifen dehnen, was insbesondere bei schmalen Materialstreifen kritisch ist. Überschreitet das Ausmaß der Dehnung bestimmte Werte, sind die Materialstreifen für den Reifenaufbau nicht mehr verwendbar.In the course of tire building, material strips of different constructions and different widths are wound onto a tire building drum in tire building machines. Prior to being applied, these strips of material are usually suspended in so-called storage loops in order to enable rapid application in a specific cycle time. The material strips are made available from an unwinding device in a storage loop arrangement in the form of a sagging material loop, the storage loop, the length of which is matched to the circumferential length to be wound and the application speed on the tire building drum. After each winding process, the storage loop is filled up again in order to have enough strips of material available for the next winding process. The length of the strip of material in the storage loop is determined by the position of the lower vertex, which is taken as a direct measure that is easily measurable. Ideally, the storage loops are filled again by the unwinding device to such an extent that the length of the loop corresponds to the desired length or the lower apex of the storage loop is at a defined height. It is therefore necessary to monitor the position of the apex of the loops. According to the prior art, this is done, for example, by means of sensors that have horizontally aligned light barriers or distance sensors that are aligned in the vertical direction to the position of the vertex. Narrow strips in particular tend to rock sideways when they are removed from the loop and when the loop is refilled. Furthermore, due to the reinforcements in the material strip, the strip can be twisted within a loop, i.e. not hanging flat, which can increase the rocking of the strip. The known sensors can no longer be aligned with the strip if the strip vibrates with an amplitude that is greater than its width. In order to prevent or reduce rocking of the material strips, it is known to place a dancer roll in the loop, which can be vertically displaced, for example, on a linear guide. One or more sensors monitor the position of the dancer roll, which is at the apex of the loop. After the dancer roll rests on the strip from above, the weight of the roll can stretch the strip, which is particularly critical with narrow material strips. If the degree of stretching exceeds certain values, the material strips can no longer be used for tire construction.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung und Regelung der Länge des Materialstreifens in der Speicherschleife zur Verfügung zu stellen, welches eine exakte Bestimmung der Schleifenlänge unabhängig von etwaigen Schaukelbewegungen der Speicherschleife ermöglicht.The invention is therefore based on the object of providing a method for monitoring and controlling the length of the material strip in the storage loop, which allows the loop length to be determined exactly, independently of any rocking movements of the storage loop.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass auf die Speicherschleife eine Matrixkamera ausgerichtet wird, welche die Speicherschleife fortlaufend filmt, wobei die Bilddaten der Matrixkamera in einer Bildverarbeitungssoftware zur Bestimmung der jeweiligen Länge und zur Regelung des Wiederbefüllens über die Auswickelanordnung verarbeitet werden.The stated object is achieved according to the invention in that a matrix camera is aligned with the storage loop and films the storage loop continuously, the image data from the matrix camera being processed in image processing software to determine the respective length and to regulate refilling via the unwinding arrangement.
Eine Matrixkamera ermöglicht einen relativ großen Abbildungsbereich, sodass die gesamte Schleife fortwährend gefilmt und aus den Bildern die Schleifenlänge bestimmt werden kann, wobei durch den Abbildungsbereich etwaige Schaukelbewegungen der Schleife keine Rolle mehr spielen. Die Daten werden in einem Bildverarbeitungsprogramm derart verarbeitet, dass eine exakte Wiederbefüllung der Speicherschleife innerhalb der eingestellten Taktzeit durch die Auswickelvorrichtung ermöglicht ist.A matrix camera enables a relatively large imaging area, so that the entire loop can be continuously filmed and the length of the loop can be determined from the images, with any rocking movements of the loop no longer playing a role due to the imaging area. The data are processed in an image processing program in such a way that the storage loop can be refilled exactly within the set cycle time by the unwinding device.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Matrixkamera seitlich der Speicherschleifenanordnung positioniert. Bei dieser Anordnung lässt sich der gesamte durchhängende Bereich des Materialstreifens in der Schleife besonders gut überwachen.In a preferred embodiment of the invention, the matrix camera is positioned to the side of the storage loop array. With this arrangement, the entire sagging area of the material strip in the loop can be monitored particularly well.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Matrixkamera vor der Speicherschleifenanordnung positioniert. In dieser Überwachungsposition können mit einer Kamera mehrere Speicherschleifenanordnungen gleichzeitig überwacht und über die Bildverarbeitungssoftware geregelt werden, was insbesondere dann vorteilhaft ist, wenn am Reifen zwei Materialstreifen gleichzeitig aufgebracht werden.In a further advantageous embodiment of the invention, the matrix camera is positioned in front of the storage loop arrangement. In this monitoring position, several storage loop arrangements can be monitored simultaneously with a camera and controlled via the image processing software, which is particularly advantageous when two strips of material are applied to the tire at the same time.
Eine einfache Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass zur Ermittlung der Länge der Materialstreifens in der Speicherschleife die Position des Scheitelpunktes der Speicherschleife herangezogen wird.A simple embodiment variant of the method according to the invention provides that the position of the vertex of the storage loop is used to determine the length of the material strip in the storage loop.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden anhand der Zeichnung, die schematisch Ausführungsbeispiele darstellt, näher beschrieben. Dabei zeigen
-
1 eine Speicherschleifenanordnung in Seitenansicht mit einer ersten Ausführungsvariante der Erfindung, -
2 die Speicherschleifenanordnung aus1 in Vorderansicht, -
3 eine Seitenansicht einer Speicherschleifenanordnung mit einer zweiten Ausführungsvariante der Erfindung, -
4 eine Vorderansicht der Speicherschleifenanordnung aus3 und -
5 und6 anhand von Seitenansichten einer Speicherschleifenanordnung Grundprinzipien einer Schleifenregelung.
-
1 a storage loop arrangement in side view with a first embodiment of the invention, -
2 thememory loop arrangement 1 in front view, -
3 a side view of a storage loop arrangement with a second embodiment of the invention, -
4 Figure 12 shows a front view of thestorage loop assembly 3 and -
5 and6 Basic principles of a loop control based on side views of a storage loop arrangement.
An Reifenaufbaumaschinen werden während des Reifenaufbaus verschiedene Materialstreifen unterschiedlicher Breiten auf eine Reifenaufbautrommel bzw. auf darauf schon aufgebrachte Reifenbauteile gewickelt. Solche Materialstreifen können beispielsweise gummierte, Festigkeitsträger enthaltende, einige Zentimeter breite Streifen sein, beispielsweise Materialstreifen aus in Längs- oder Querrichtung der Streifen parallel zueinander verlaufenden Stahlkorden oder textilen Korden, die in eine dünne Gummierungsmischung eingebettet sind. Diese Materialstreifen sind in einer Kassette bzw. Auswickelvorrichtung in entsprechend großer Länge aufgewickelt und werden von dort der Reifenaufbautrommel zugeführt und vor oder nach dem Aufwickeln abgelängt. Zwischen der Reifenaufbautrommel und der Auswickelvorrichtung wird aus dem Materialstreifen eine sogenannte Speicherschleife gebildet, um ein schnelles Auflegen auf die Reifenaufbautrommel zu ermöglichen. Die Länge einer solchen Speicherschleife entspricht daher üblicherweise zumindest der für eine volle Wicklung erforderlichen Materialstreifenlänge bzw. ist etwas größer als diese.On tire building machines, various strips of material of different widths are wound onto a tire building drum or onto tire components already applied thereto during tire building. Such material strips can be, for example, rubberized strips containing reinforcements and a few centimeters wide, for example material strips made of steel cords or textile cords running parallel to one another in the longitudinal or transverse direction of the strips, which are embedded in a thin rubber coating mixture. These material strips are wound up in a cassette or unwinding device in a correspondingly large length and are fed from there to the tire building drum and cut to length before or after winding. A so-called storage loop is formed from the strip of material between the tire building drum and the unwinding device in order to enable rapid placement on the tire building drum. The length of such a storage loop therefore usually corresponds at least to the material strip length required for a full winding or is somewhat greater than this.
Bei der Ausführungsform gemäß
Die Hard- und Software zur Bildverarbeitung sind nicht Gegenstand der Erfindung und werden gemäß den Anforderungen der Speicherschleifenüberwachung und -steuerung entsprechend ausgeführt.The hardware and software for image processing are not part of the invention and are implemented according to the requirements of the memory loop monitoring and control.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Umlenkrollepulley
- 22
- Umlenkrollepulley
- 33
- Speicherschleifememory loop
- 3a3a
- Materialstreifenstrip of material
- 44
- Matrixkameramatrix camera
- 55
- Abbildungsbereichimaging area
- SS
- Scheitelpunktapex
- l1l1
- Stoppliniestop line
- l2l2
- Startliniestarting line
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