阅读说明：本技术 用于构建轮胎的方法和用于构建车辆车轮用轮胎的设备的转移装置 (Method for building tyres and transfer device for a plant for building tyres for vehicle wheels ) 是由 E·瓦尼格利亚 S·博拉科 M·法布雷蒂 于 2018-11-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种用于构建车辆车轮用轮胎的方法和一种用于构建车辆车轮用轮胎的设备的转移装置(16)。定中装置(16)包括：环形支撑结构(18)；夹持元件(19),其成环布置在环形支撑结构(18)上并具有径向指向转移装置(16)的纵向轴线(Z-Z)的夹持表面(20)；安装在环形支撑结构(18)上的测量装置(30)。测量装置(30)构造成用于检测转移装置(16)与位于转移装置(16)内的鼓(12,13)之间的定中。转移装置(16)构造成用于从其上布置有正在处理的轮胎的鼓(12,13)上拾取正在处理的轮胎(14,15)或者用于将正在处理的轮胎(14,15)铺设在鼓(12,13)上。(The invention relates to a method for building tyres for vehicle wheels and a transfer device (16) for an apparatus for building tyres for vehicle wheels. The centering device (16) comprises: an annular support structure (18); a gripping element (19) arranged in a ring on the annular support structure (18) and having a gripping surface (20) directed radially towards the longitudinal axis (Z-Z) of the transfer device (16); a measuring device (30) mounted on the annular support structure (18). The measuring device (30) is configured for detecting a centering between the transfer device (16) and a drum (12, 13) located within the transfer device (16). The transfer device (16) is configured for picking up the tyre being processed (14, 15) from the drum (12, 13) on which it is arranged or for laying the tyre being processed (14, 15) on the drum (12, 13).)

用于构建轮胎的方法和用于构建车辆车轮用轮胎的设备的转 移装置

技术领域

本发明的目的是一种用于构建轮胎的方法和一种用于构建车辆车轮用轮胎的设备的转移装置。

本发明落入用于构建车辆车轮用轮胎的工艺和设备的范围内。

特别地，本发明落入在构建轮胎期间适于控制和检验旨在形成生轮胎的部件在鼓上的正确布置和正确组装的方法和装置的范围内。

背景技术

车辆车轮用轮胎通常包括胎体结构，该胎体结构包括至少一个胎体帘布层，所述胎体帘布层具有与相应的锚固环形结构接合的端部襟翼。在相对于胎体结构的径向外部位置中，带束结构与之相关联，所述带束结构包括一个或多个带束层，所述一个或多个带束层径向叠置在彼此之上并且相对于胎体帘布层径向叠置，所述胎体帘布层具有织物或金属增强帘线，所述织物或金属增强帘线具有交叉定向和/或基本平行于轮胎的周向延伸。在相对于带束结构的径向外部位置中施加有胎面带，该胎面带也由类似于轮胎的其他组成半成品的弹性体材料制成。至少所述带束结构和所述胎面带的组件形成轮胎的胎冠结构。由弹性体材料制成的相应侧壁也施加在胎体结构的侧向表面上，每个侧壁均从胎面带的侧向边缘之一延伸直至胎圈的相应的锚固环形结构。在“无内胎”型轮胎中，胎体帘布层在内部被一层弹性体材料(优选是丁基的)覆盖，通常被称为“衬里”，所述衬里具有优良的不透气性并从一个胎圈延伸到另一个胎圈。

轮胎的生产周期提供了一种构建过程，在该构建过程中，在一个或多个鼓上制造和/或组装轮胎本身的各种结构部件。

所构建的生轮胎被转移到模制和硫化生产线中，在所述模制和硫化生产线中，启动模制和硫化处理，该模制和硫化处理适于根据期望的几何形状和胎面设计来限定轮胎的结构。

定义

术语“弹性体材料”旨在表示包含至少一种弹性体聚合物和至少一种增强填料的组合物。优选地，这种组合物还包含添加剂，例如交联剂和/或增塑剂。由于交联剂的存在，可以通过加热使这种材料交联，从而形成最终的制品。

轮胎的“部件”或“结构部件”是指轮胎的能够执行其自身功能或部分功能的任何部分。以下是轮胎的示例性部件：衬里、底层衬里、侧壁插入物、胎圈芯、填料插入物、抗磨元件、侧壁、胎体帘布层/多个胎体帘布层、带束层(多个带束层)、胎面带、胎面带的下层、下带束插入物等等或其一部分。

“正在处理的轮胎”是指铺设在鼓上的轮胎的至少一个部件或结构部件。

术语“径向”和“轴向”以及表述“径向内/外”和“轴向内部/外部”通过分别参照与轮胎/正在处理的轮胎和/或鼓的旋转轴线垂直和平行的方向使用。

当平面包括轮胎/正在处理的轮胎和/或鼓的旋转轴线时，该平面被限定为“径向”的。

术语“轮胎/正在处理的轮胎的对称平面”表示与轮胎/正在处理的轮胎的旋转轴线正交的对称平面。

相反，术语“周向的”和“周向地”通过参照轮胎/正在处理的轮胎的环形延伸的方向来使用。

“轮胎/正在处理的轮胎的中心”是指轮胎/正在处理的轮胎的旋转轴线和对称平面之间的交点。

“鼓的中线平面”是指与鼓的旋转轴线正交并且将鼓分成两个半体的平面。

“鼓的中心”是指鼓的旋转轴线与中线平面之间的交点。

“转移装置的纵向轴线”是指至少在夹持状态下内接在转移装置的夹持表面之间的圆柱体的直轴。

关于转移装置，当平面包括上述纵向轴线时，该平面被限定为“径向”的。

“转移装置的中线平面”是指与转移装置的纵向轴线正交并且将转移装置分成两个半体的平面。

“转移装置的中心”是指转移装置的纵向轴线和中线平面之间的交点。

正在处理的轮胎相对于转移装置的“纵向定中”是指正在处理的轮胎的中心与转移装置的中心之间的对应。

鼓相对于转移装置的“纵向定中”是指鼓的中心与转移装置的中心之间的对应。

正在处理的轮胎与转移装置之间的“同轴性”是指转移装置的纵向轴线与正在处理的轮胎的旋转轴线重合，即，这两个轴线相对于彼此不倾斜和/或相对于彼此不侧向偏移。

鼓与转移装置之间的“同轴性”是指转移装置的纵向轴线与鼓的旋转轴线重合，即，这两个轴线相对于彼此不倾斜和/或相对于彼此不侧向偏移。

通常，由此断定，转移装置和正在处理的轮胎(或转移装置和鼓)可以同轴且纵向定中，同轴但不纵向定中，纵向定中但不同轴。

技术现状

在同一申请人名下的文献WO2009128046示出了组装工作站，在该组装工作站中，将在相应的构建线中制成的胎体套筒和外套筒相互联接。该组装工作站集成了接合装置，所述接合装置可替代地能够与承载外套筒的辅助鼓和承载胎体套筒的构建鼓联接。夹持单元从联接到接合装置的辅助鼓拾取外套筒，以便将其定位在由构建鼓承载的胎体套筒周围。能够与构建鼓操作性地联接的成形装置引起胎体套筒径向膨胀，以便将所述胎体套筒联接至由夹持单元保持的外套筒。

文献JP2012236392A示出了一种转移装置，该转移装置用于从成型鼓上拾取胎面环并将其运送到施加位置，在所述施加位置中，该胎面环被施加在由成形鼓承载的生轮胎的基础元件的外部。转移装置允许通过安装在转移装置的支撑环上的第一激光距离传感器和第二激光距离传感器来评估所述转移装置与成形鼓之间的未对准。第一传感器和第二传感器分别测量沿X和沿Y距成形鼓的支撑轴的距离。

发明内容

本申请人已经意识到需要提高所生产的轮胎的质量并且确保其与设计规格的更高的一致性，特别是通过将半成品施加在一个或多个鼓上获得其部件的轮胎与设计规格的一致性，所述一个或多个鼓由具有多个自由度的运动装置承载，所述运动装置构造成使所述一个或多个鼓在三维空间中移动，所述运动装置为例如多轴机器人，优选但不一定是拟人化机器人。

本申请人实际上已经观察到，这种已知的具有多个自由度的运动装置有时不能确保正在处理的轮胎的定位的精度和可重复性，而所述精度和可重复性对于优化所构建的轮胎的质量以及因此优化其性能而言是必要的。

本申请人特别地观察到，这种具有多个自由度的运动装置不允许在构建期间确保轮胎的元件之间的定位的上述精度和可重复性。

本申请人已经观察到，这样的定位误差在所构建的轮胎上产生缺陷和不均匀性。定位误差还会在一个轮胎和下一个轮胎之间产生性能变化。

缺陷、不均匀性和可变性通常在成品轮胎上不可见，只能通过动态测试才能发现。

这些缺陷、不均匀性和可变性最终会影响所生产的轮胎能够提供的性能。

本申请人已经意识到，上述缺陷和不均匀性特别地源于转移装置与正在处理的轮胎之间的定中误差，其中，转移装置构造成在其径向外部部分接合并保持正在处理的轮胎，以便从布置有正在处理的轮胎的鼓上拾取所述正在处理的轮胎或者以便使正在处理的轮胎与鼓相关联，所述鼓也承载了正在处理的轮胎。

本申请人已经观察到，各种因素都可能干预，这些因素损害了转移装置和正在处理的轮胎的相互定位，这尤其但并非排他地归因于上述运动装置。在导致上述定位可变性的原因中，可以提到以下原因：当设备出现故障时复位；设备实施期间不正确的对准活动；器械的固有可变性；设备部件的结构屈服和/或磨损。

本申请人观察到，在文献JP2012236392A中示出的激光传感器不能以必要的精度检测其转移装置和其成形鼓之间的同轴性，并且更确切地说，所述激光传感器根本不能检测其转移装置和其成形鼓之间的纵向定中。

本申请人进一步观察到，文献JP2012236392A甚至没有显示出对能够检测同轴性和纵向定中的极其精确控制系统的需要，这是因为其鼓基本上只能相对于支撑所述鼓的固定装置旋转，上述文献所述的转移装置仅仅能够沿着固定轨道平移。

本申请人已经意识到，为了解决上述问题，转移装置可以用作检查正在处理的轮胎的位置和/或正在处理的轮胎将要铺设在其上或从其上拾取正在处理的轮胎的鼓的位置的参照。

本申请人最后发现，转移装置可以用于检查正在处理的轮胎与转移装置之间的纵向定中。

根据第一方面，本发明涉及一种用于构建车辆车轮用轮胎的方法。

优选地，规定将由鼓承载的正在处理的轮胎布置在相对于转移装置的夹持元件的径向内部位置中；所述夹持元件具有夹持表面，所述夹持表面径向指向所述转移装置的纵向轴线；鼓由具有至少两个自由度的运动装置支撑。

优选地，规定通过测量装置检测转移装置的中心与正在处理的轮胎的中心之间沿着平行于转移装置的所述纵向轴线的方向的纵向移位。

本申请人认为，本发明还允许补救与使用具有多个自由度的运动装置有关的固有不精确性，以便获得精确反映设计规格的轮胎。

本申请人还认为，本发明允许控制在一批轮胎生产期间可能发生的可能变化和漂移，以便限制所述变化和漂移和/或抵抗所述变化和漂移。

根据第二方面，本发明涉及一种用于构建车辆车轮用轮胎的设备的转移装置。

优选地，设置以下：环形支撑结构；夹持元件，所述夹持元件成环布置在环形支撑结构上并且具有夹持表面，所述夹持表面径向指向转移装置的纵向轴线。

优选地，夹持元件构造成围绕承载有正在处理的轮胎的鼓布置。

优选地，鼓由具有至少两个自由度的运动装置承载。

优选地，设置安装在环形支撑结构上的测量装置。

优选地，测量装置构造成用于检测转移装置的中心与鼓的中心之间沿着平行于转移装置的纵向轴线的方向的纵向移位。

根据另一方面，本发明还涉及一种用于制造车辆车轮用轮胎的设备。

优选地，设置成型鼓，该成型鼓构造成用于提供胎体结构。

优选地，设置辅助鼓，该辅助鼓构造成用于提供胎冠结构。

优选地，设置具有至少两个自由度的运动装置，所述运动装置构造成用于支撑成型鼓。

优选地，设置具有至少两个自由度的辅助运动装置，所述辅助运动装置构造成用于支撑辅助鼓。

优选地，设置根据前述第二方面所述的转移装置。

优选地，运动装置能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中，成型鼓位于相对于转移装置的夹持元件的径向内部位置中，在所述第二位置中，成型鼓位于转移装置之外。

优选地，辅助运动装置能够在第一位置和第二位置之间移动，在所述第一位置中，辅助鼓位于相对于转移装置的夹持元件的径向内部位置中，在所述第二位置中，辅助鼓在转移装置之外。

本申请人进一步认为，本发明允许避免不得不非常频繁地重新对准设备，这浪费时间，不利于生产率，并且在任何情况下都不能确保以最佳可行的对准获得每一个单一生产的轮胎。

在上述方面中的至少一个方面中，本发明可以具有以下描述的优选特征中的一个或多个。

优选地，检测纵向移位包括：测量在转移装置的侧向部分和鼓的纵向端部之间平行于纵向轴线的纵向距离，以及从所述纵向距离开始计算纵向移位。

这种测量类型相对简单，原因在于鼓的纵向端部从转移装置侧向突出并且可以由测量装置可操作地到达。

优选地，测量纵向距离包括：通过安装在转移装置的侧向部分上的测量装置的传感器瞄准鼓的纵向端部。

利用转移装置的侧部上的空间，上述传感器能够容易地安装在转移装置上。

优选地，瞄准包括：产生电磁波的层流束，其位于转移装置的径向平面中并且构造成用于至少部分地撞击鼓的纵向端部。

优选地，层流束是径向的。

优选地，层流束是激光束。

层流束部分或全部撞击鼓的纵向端部，因此被鼓的表面部分地或完全地拦阻。根据所拦阻的层流束的部分，传感器通过与之相关联的电子器件能够提供与鼓和布置在鼓上的正在处理的轮胎相对于转移装置的纵向位置相关联的值。进行测量时无需接触机械部件，因此既安全又精确。

优选地，还规定检测转移装置的纵向轴线与正在处理的轮胎的旋转轴线之间的相对位置。

除了纵向定中，还可以通过检查转移装置和正在处理的轮胎之间的同轴性来进一步减少缺陷和不均匀性。

优选地，检测相对位置包括：检测转移装置的纵向轴线与鼓的旋转轴线之间的相对位置。

由于正在处理的轮胎是从鼓上拾取或被施加在鼓上(正在处理的轮胎相对于鼓同轴)，因此检查转移装置和鼓之间的同轴性是更简单的。

优选地，通过测量转移装置与鼓的径向外表面之间的径向距离来检测转移装置的纵向轴线与鼓的旋转轴线之间的相对位置。

优选地，通过从所述径向距离开始计算鼓的旋转轴线相对于与转移装置成一体的参照系的位置来检测所述相对位置。

由于鼓的尺寸和转移装置的尺寸是已知的，上述径向距离允许找到鼓的旋转轴线的位置。

优选地，在鼓的相对的纵向端部处检测径向距离。

鼓的所述相对的纵向端部从转移装置侧向突出并且可以用作测量径向距离的目标。以这种方式，可以检测鼓的两个相对的纵向端部的位置，并且由于鼓的几何形状是已知的，可以获得鼓的旋转轴线相对于转移装置的位置。

优选地，鼓的径向外表面是铺设表面。

换句话说，所述径向外表面是正在处理的轮胎所在的表面；在鼓的相对的纵向端部的径向外表面处检测径向距离，所述径向外表面侧向(沿纵向方向)突出。

优选地，鼓的径向外表面是相对于铺设表面纵向突出的轴的表面。

换句话说，所述径向外表面属于轴，所述轴是鼓的一部分并且从铺设表面侧向(沿纵向方向)突出。

优选地，在第一平面上和在第二平面上测量径向距离，其中所述第一平面和所述第二平面相对于转移装置的中线平面位于相对侧。

优选地，检测相对位置包括：针对纵向端部中的每个，计算位于第一平面上的相应第一中心和位于第二平面上的相应第二中心；其中鼓的旋转轴线穿过所述第一中心和所述第二中心。

优选地，所述第一平面和所述第二平面关于转移装置的中线平面对称。

由于在相对于转移装置固定的参照系中，属于鼓的旋转轴线的上述第一和第二中心的坐标是已知的，因此旋转轴线相对于转移装置的纵向轴线的位置也是已知。上述两个轴线可以是：相互重合；彼此平行且彼此间隔开；相对于彼此倾斜且相交；倾斜且间隔开(偏斜)。

优选地，通过第一组距离传感器来检测径向距离，所述第一组距离传感器安装在转移装置的两个纵向相对的侧向部分中的第一侧向部分上。

优选地，通过第二组距离传感器来检测径向距离，所述第二组距离传感器安装在转移装置的两个纵向相对的侧向部分中的第二侧向部分上。

上述距离传感器通过利用转移装置的侧部上的空间能够容易地安装在转移装置上。也能够容易地触及所述距离传感器，例如以便能够进行维护、更换、校准等等操作。

优选地，检测径向距离包括发射电磁辐射束并捕获对应的反射束。

优选地，电磁辐射束是激光束。

进行测量时无需接触机械部件，因此既安全又精确。

优选地，对于两个侧向部分中的每个，发射的束和反射的束至少为两个。

优选地，对于两个侧向部分中的每个，发射的束和反射的束至少为三个。

优选地，对于两个侧向部分中的每个，发射的束和反射的束至少为四个。

优选地，运动装置具有至少六个自由度。

优选地，具有至少六个自由度的运动装置是多轴机器人。

优选地，具有至少六个自由度的运动装置是具有至少六个轴的拟人化机器人。

优选地，运动装置构造成与位于鼓的轴向端部处的鼓的中央部分联接，以便突出地支撑所述鼓。

多轴机器人可以被编程为管理各种轮胎尺寸并且因此管理鼓以及要构建的轮胎的结构。

优选地，正在处理的轮胎是胎体结构，鼓是成型鼓。

在将胎体结构和胎冠结构联接在一起之前，在承载胎体结构的胎体鼓和承载胎冠结构的转移装置之间进行定中检查，以便获得同轴的定中联接。

优选地，正在处理的轮胎是胎冠结构，鼓是辅助鼓。

在转移装置从辅助鼓拾取胎冠结构之前，在承载胎冠结构的辅助鼓和转移装置之间进行定中检查，以便在胎冠结构和转移装置之间获得完美同轴的定中联接，然后在胎体结构和胎冠结构之间获得随后的同轴定中联接。

优选地，如果纵向移位超过纵向移位的第一阈值，则产生第一警报信号，并且优选地，如果纵向移位超过纵向移位的第二阈值，则产生第一警报信号，所述第二阈值大于所述第一阈值。

优选地，纵向移位的第一阈值是+/-2mm。

优选地，纵向移位的第二阈值是+/-3mm。

优选地，检查同轴性包括评估非同轴性。

优选地，根据第一中心相对于转移装置的纵向轴线与第一平面的交点的位置来计算非同轴性。

优选地，根据第二中心相对于转移装置的纵向轴线与第二平面的交点的位置来计算非同轴性。

优选地，非同轴性是圆的第一半径的函数，该圆的圆心在转移装置的纵向轴线与第一平面的交点处并且经过第一中心。

优选地，非同轴性是圆的第二半径的函数，该圆的圆心在转移装置的纵向轴线与第二平面的交点处并且经过第二中心。

优选地，规定如果第一半径和/或第二半径超过非同轴性的第一阈值，则产生第二警告信号，并且优选地如果第一半径和/或第二半径超过非同轴性的第二阈值，则产生第二警告信号，所述非同轴性的第二阈值大于所述非同轴性的第一阈值。

优选地，非同轴性的第一阈值为+/-1mm。

优选地，非同轴性的第二阈值是+/-2mm。

优选地，规定：根据纵向移位反馈控制所述运动装置，直到转移装置相对于由鼓承载的正在处理的轮胎纵向地定中。

因此，本发明允许通过对运动装置的动态反馈控制来校正相互定位(纵向定中和/或同轴性)的可能误差，尤其是即使所述运动装置是多轴拟人化机器人。

优选地，规定根据相互定位(纵向定中和/或同轴性)的误差来重新设置运动装置的参照坐标。

优选地，反馈控制包括使纵向移位低于参照纵向移位。

优选地，参照纵向移位是1mm。

优选地，反馈控制包括：消除纵向移位。

以这种方式，获得了纵向定中，即，转移装置的中心与鼓和正在处理的轮胎的中心基本重合。

优选地，反馈控制包括：使转移装置的纵向轴线与正在处理的轮胎的旋转轴线重合。

优选地，反馈控制包括：使第一半径和/或第二半径低于参照半径。

优选地，参照半径是0.5mm。

优选地，反馈控制包括：消除第一半径和/或第二半径。

以这种方式，获得同轴性，即，鼓和正在处理的轮胎的旋转轴线与转移装置的纵向轴线基本重合。

优选地，规定记录转移装置和鼓之间有关轮胎的后续组装的定中误差(就同轴性和/或纵向定中而言)。

优选地，规定记录有关轮胎的后续构建的纵向移位、第一半径和第二半径。

该历史数据将用于评估误差的渐进过程以及它们与有关所生产的轮胎的均匀性的数据的相关性。

优选地，测量装置包括安装在环形支撑结构上的传感器；其中传感器构造成用于测量转移装置的侧向部分和鼓的纵向端部之间平行于纵向轴线的纵向距离。

优选地，传感器安装在环形支撑结构的侧向部分上。

优选地，传感器对电磁波敏感，更优选地对激光敏感。

优选地，传感器包括位于环形支撑结构的沿直径相对的位置中的发射器和接收器，其中传感器构造成产生在发射器和接收器之间延伸的电磁波束，优选为激光束。

换句话说，传感器安装在转移装置上并且优选地相对于环形支撑结构固定。

传感器是已知为术语“激光边缘传感器”的类型，例如激光测微仪IG-028KEYENCE^TM。

优选地，测量装置包括至少一个第一组距离传感器，该第一组距离传感器安装在环形支撑结构上并且构造成用于测量距鼓的径向外表面的径向距离。

优选地，测量装置包括：第一组距离传感器，所述第一组距离传感器安装在环形支撑结构的两个纵向相对的侧向部分中的第一侧向部分上；以及第二组距离传感器，所述第二组距离传感器安装在环形支撑结构的两个纵向相对的侧向部分中的第二侧向部分上。

这些组距离传感器安装在转移装置上并且优选相对于环形支撑结构固定。

优选地，每组距离传感器均包括彼此成角度间隔开的至少两个距离传感器，优选三个距离传感器，优选四个距离传感器。

优选地，每组中的距离传感器彼此在角度上等距。例如，设有彼此成120°布置的三个距离传感器或者彼此成90°布置的四个距离传感器。

优选地，第一组距离传感器和第二组距离传感器位于关于转移装置的中线平面对称的平面上。

优选地，距离传感器对电磁波敏感，优选地对激光敏感。传感器例如是KEYENCE^TM的LK-G400系列。

优选地，距离传感器中的每个均包括彼此并排的发射器和接收器。

优选地，辅助鼓包括围绕其旋转轴线相继布置并且限定铺设表面的多个扇段，其中距离传感器检测距所述扇段的距离。

优选地，成型鼓包括构造成用于通过运动装置连接的轴，其中距离传感器检测距所述轴的距离。

优选地，该设备包括可操作地连接到测量装置和辅助运动装置的控制单元，其中该控制单元被编程为：

从测量装置接收关于辅助鼓的纵向移位的辅助信号，

从所述辅助信号计算辅助鼓相对于转移装置的纵向定中的第一误差，

反馈控制辅助运动装置的位置，以便使辅助鼓相对于转移装置纵向定中。

优选地，控制单元可操作地连接到运动装置并且被编程为：

从测量装置接收关于成型鼓的纵向移位的信号，

从所述信号计算成型鼓相对于转移装置的纵向定中的第二误差，反馈控制运动装置的位置，以便使成型鼓相对于转移装置纵向定中。

优选地，控制单元被编程为：

从测量装置接收关于距辅助鼓的径向距离的距离信号，

从所述距离信号计算辅助鼓的旋转轴线的位置，

反馈控制辅助运动装置的位置，以便使辅助鼓和转移装置同轴。

优选地，控制单元被编程为：

从测量装置接收关于距成型鼓的径向距离的距离信号，

从所述距离信号计算成型鼓的旋转轴线的位置，

反馈控制运动装置的位置，以便使成型鼓和转移装置同轴。

通过根据本发明的用于构建轮胎的方法和转移装置的优选但非排他的实施例的详细描述，另外的特征和优点将变得更加清楚。

附图说明

下面将参照仅作为非限制性示例提供的附图对该描述进行阐述，其中：

图1示意性地示出了用于制造车辆车轮用轮胎的设备的组装工作站；

图2是属于图1的组装工作站的转移装置的侧视图；

图3是与位于第一位置中的辅助鼓相关联的图2的转移装置的正视局部截面图；

图4是与位于第二位置中的辅助鼓相关联的图2的转移装置的正视局部截面图；

图5是与位于图4的第二位置中的辅助鼓相关联的转移装置的侧视图；

图6是在图1的组装工作站中组装的轮胎的径向半截面。

具体实施方式

参照图1，附图标记1总体上表示用于构建生轮胎的设备的组装工作站，该设备转而是用于制造车辆车轮用轮胎的装备(未整体示出)的一部分。

在图6中示出了在所述装备中制造并且在组装工作站1中组装的轮胎2，该轮胎主要包括具有两个胎体帘布层4a、4b的胎体结构14。在胎体帘布层/帘布层4a、4b内部施加有弹性体材料的不可渗透层或所谓的衬里5。两个锚固环形结构6与胎体帘布层/多个胎体帘布层4a、4b的相应端部襟翼相接合，所述两个锚固环形结构中的每个均包括所谓的胎圈芯6a，所述胎圈芯在径向外部位置中承载弹性体填料6b。锚固环形结构6在通常以名称“胎圈”7标识的区域附近成整体，在该区域通常发生轮胎2和相应的安装轮辋之间的接合。在胎体帘布层4a、4b的周围周向地施加包括带束层8a、8b的带束结构8，在该带束结构8上周向地叠置胎面带9。带束结构8可以与所谓的“底层带束插入物”10相关联，所述“底层带束插入物”中的每个均位于胎体帘布层4a、4b和带束结构8的轴向相对的末端边缘之一之间。在胎体帘布层4a、4b上的侧向相对位置中施加有两个侧壁11，每个侧壁从对应的胎圈7延伸到胎面带9的对应的侧向边缘。每个侧壁11的靠近胎面带9的侧向边缘的部分被称为轮胎的胎肩。当轮胎工作时，轮胎2的中线平面“M”(图6)与各个胎圈7等距并且垂直于其主旋转轴线“X-X”。

该装备(未详细示出)包括轮胎生产线2，该轮胎生产线由用于构建生轮胎的设备以及可操作地布置在该构建设备下游的至少一个模制和硫化单元形成。

在一个实施例中，用于构建生轮胎的设备包括胎体构建线，在该胎体构建线处，成型鼓12在不同的半成品分配工作站之间移动，所述半成品分配工作站布置成在每个成型鼓12上形成胎体结构14，所述胎体结构包括胎体帘布层4a、4b、衬里5、锚固环形结构6以及可能的侧壁11的至少一部分。

同时，在胎冠构建线中，一个或多个辅助鼓13在不同的工作站之间依序移动，这些工作站被布置成在每个辅助鼓13上形成胎冠结构15，该胎冠结构至少包括带束结构8、胎面带9和可能的侧壁11的至少一部分。

在上述组装工作站1中，胎冠结构15联接至胎体结构14。

组装工作站1包括转移装置16，所述转移装置包括固定在地面上的基座17和安装在基座17上的环形支撑结构18。环形支撑结构18在其径向内部部分处承载多个夹持元件19，这些夹持元件布置成环并且具有径向指向环形支撑结构18和转移装置16的纵向轴线“Z-Z”的夹持表面20。纵向轴线“Z-Z”优选是水平的。

夹持元件19以现有技术已知并且因此未详细描述的方式通过未示出的致动器能够沿径向方向相对于环形支撑结构18在第一构型和第二构型之间移动，所述致动器可操作地布置在每个夹持元件19和环形支撑结构18之间。较之在第二构型中，在第一构型中夹持元件19在周向上彼此间隔开更远并且与纵向轴线“Z-Z”在径向上间隔开更远，在所述第二构型中夹持构件彼此更靠近并且更靠近所述纵向轴线“Z-Z”。

夹持元件19还在夹持表面20上设置有针，并且借助于前述针，夹持元件19能够将诸如胎冠结构15之类的正在处理的轮胎保持在夹持表面20上。

组装工作站1包括(图1)由具有至少六个轴的拟人化机器人限定的运动装置21和也由具有至少六个轴的拟人化机器人限定的辅助运动装置22，例如，运动装置和辅助运动装置布置在转移装置16的相对两侧上。

运动装置21包括设置有夹持装置的末端23，该夹持装置构造成用于联接或释放承载胎体结构14的成型鼓12。

因此，运动装置21能够支撑和移动成型鼓12。由于运动装置21，由所述运动装置21承载的每个成型鼓12具有六个自由度并且可以根据需要在空间上定向。从运动装置21拾取具有在胎体构建线中形成的胎体结构14的成型鼓12，以便将成型鼓可操作地联接至转移装置16，如将在下文所说明的那样。

辅助运动装置22包括末端24，该末端设置有夹持装置，所述夹持装置构造成用于联接或释放承载胎冠结构15的辅助鼓13。

因此，辅助运动装置22能够支撑和移动辅助鼓13。由于辅助运动装置22，由所述辅助运动装置22承载的每个辅助鼓13具有六个自由度并且可以根据需要在空间上定向。从辅助运动装置22拾取具有在胎冠构建线中形成的胎冠结构15的辅助鼓13，使得辅助鼓也与转移装置16可操作地联接，如将在下文所说明的那样。

成型鼓12包括：轴25，所述轴与成型鼓12的旋转轴线26同轴；以及一对半鼓27，所述一对半鼓同轴地安装在轴25上并且由于未示出的装置能够沿平行于旋转轴线26的方向移动靠近彼此或远离彼此。运动装置21的末端23构造成与成型鼓12的轴25的末端联接，以便突出地支撑所述成型鼓12。

辅助鼓13包括围绕其旋转轴线29相继布置并且限定用于胎冠结构15的径向外部铺设表面的多个扇段28。未示出的机构允许扇段28径向移动，以便使所述扇段在径向膨胀构型和径向收缩构型之间移动。

辅助运动装置22的末端24构造成与位于辅助鼓13的轴向端部处的辅助鼓13的中央部分联接，以突出地支撑所述辅助鼓13。

根据依照本发明的方法，在组装工作站1中，在夹持元件19处于相应的第一构型中(与纵向轴线“Z-Z”径向地间隔开更远)并且辅助鼓13处于其径向膨胀构型中的同时，辅助运动装置22将带有胎冠结构15的辅助鼓13载运至转移装置16内，即，载运至相对于夹持元件19的夹持表面20的径向内部位置中。在该位置中，夹持元件19布置在辅助鼓13和胎冠结构15周围，并且夹持表面20径向指向胎冠结构15的径向外部部分。

夹持元件19朝向第二构型部分地间隔开，直到使夹持表面20与胎冠结构15的径向外部部分接触为止。上述针的存在允许使胎冠结构15与夹持元件19成为整体。此时，辅助鼓13的扇段28移动成径向收缩构型，并且所述扇段与胎冠结构15脱离，从而释放所述胎冠结构15，所述胎冠结构仅由转移装置16的夹持元件19保持支撑。因此，辅助运动装置22设置用于在胎冠结构15保持在转移装置16上的同时从转移装置16抽出辅助鼓13。

此时，支撑胎体结构14的运动装置21将带有胎体结构14的成型鼓12载运至转移装置16内，即，载运至相对于由夹持元件19支撑的胎冠结构15的径向内部位置中。在该位置，胎冠结构15布置在胎体结构14周围。

通过成型鼓12的两个半鼓27的相互接近(这有助于确定胎体结构14的径向膨胀)，胎冠结构15的径向内表面联接至胎体结构14的径向外表面。胎冠结构15附接到胎体结构14并被夹持元件19释放。

因此，运动装置21可以将带有设置有胎体结构14和胎冠结构15的正在处理的轮胎的成型鼓12带向另外的可能的处理工作站和/或模制和硫化单元。

为了确保胎冠结构15与胎体结构14的正确定位和组装，辅助鼓13在拾取胎冠结构15期间相对于转移装置16的位置以及成型鼓12在胎体结构14与胎冠结构15相关联期间相对于所述转移装置16的位置必须清楚且精确。

特别地，上述成型鼓12和辅助鼓13中的每个在相应的操作步骤中必须相对于转移装置16纵向定中且同轴。如先前已经指出的那样，鼓相对于转移装置16的“纵向定中”是指鼓的中心和转移装置16的中心之间的对应，正在处理的轮胎和转移装置16之间的“同轴性”是指转移装置16的纵向轴线“Z-Z”与正在处理的轮胎的旋转轴线重合，即，这两个轴线不相对于彼此倾斜和/或不相对于彼此侧向偏移。

在辅助鼓13和胎冠结构15放置在转移装置16内时，为了检查并可能调整辅助鼓13和胎冠结构15相对于转移装置16的定中，转移装置16包括安装在环形支撑结构18上的测量装置30。

该测量装置30还用于检查并可能调整当将成型鼓12和胎体结构14放置在转移装置16内时成型鼓12和胎体结构14相对于转移装置16的定中。

由于胎冠结构15在辅助鼓13上的定位是精确的，即，辅助鼓13的旋转轴线29与胎冠结构15的旋转轴线重合并且辅助鼓的中线平面与胎冠结构15的中线平面重合，因此在所述转移装置16和辅助鼓13之间操作胎冠结构15相对于转移装置16的定中。

类似地，由于胎体结构14在成型鼓12上的定位是精确的，即，成型鼓12的旋转轴线26与胎体结构14的旋转轴线重合并且成型鼓12的中线平面与胎体结构14的中线平面重合，因此在所述转移装置16和成型鼓12之间操作胎体结构14相对于转移装置16的定中。

在所示的实施例中并且根据本发明的方法，测量装置30构造成用于检测转移装置16的中心31与胎冠结构15和辅助鼓13的中心32之间沿着平行于纵向轴线“Z-Z”的方向的纵向移位“ΔZ”以及用于检测转移装置16的纵向轴线“Z-Z”与胎冠结构15和辅助鼓13的旋转轴线29之间的同轴性。

类似地，测量装置30构造成用于检测转移装置16的中心31与胎体结构14和成型鼓12的中心33之间沿着上述平行于纵向轴线“Z-Z”的方向的纵向移位“ΔZ”以及用于检测转移装置16的纵向轴线“Z-Z”与胎体结构14和成型鼓12的旋转轴线26之间的同轴性。

测量装置30包括安装在环形支撑结构18的侧向部分上的传感器34。传感器34是激光瞄准传感器(例如，激光测微仪IG-028KEYENCE^TM)，其包括发射器35和接收器36，所述发射器和所述接收器布置在环形支撑结构18的沿直径相对的位置中并且相对于环形支撑结构18侧向延伸。发射器35和接收器36相互面对，以便产生层流激光束37，所述层流激光束37在发射器35和接收器36之间延伸并且位于转移装置16的径向平面中，即，位于纵向轴线“Z-Z”也位于其中的平面中。发射器35和接收器36的位置使得由发射器35发射的层流束37至少部分地撞击辅助鼓13的径向外部铺设表面(由扇段28形成)并且因此至少部分地无法到达接收器36。实际上，辅助鼓13的纵向端部从转移装置16的相对两侧突出。

根据层流束37的被阻拦部分，传感器34通过组装工作站1的控制单元(未示出，可操作地连接到测量装置30)能够提供辅助鼓13相对于转移装置16的纵向移位“ΔZ”并且因此能够提供布置在辅助鼓13上的胎冠结构15相对于转移装置16的纵向移位“ΔZ”(图3)。换句话说，通过测量转移装置16的侧向端部与辅助鼓13的纵向端部之间平行于纵向轴线“Z-Z”的纵向距离并且计算从所述纵向距离开始的纵向移位“ΔZ”来检测纵向移位“ΔZ”。

以相同的方式，传感器34和控制单元能够提供当成型鼓12位于转移装置16内时成型鼓12相对于转移装置16的纵向移位“ΔZ”。在这种情况下，由发射器35发射的层流束37至少部分地撞击成型鼓12或轴25的纵向端部。

所示的测量装置30还包括：第一组距离传感器38、39、40、41，所述第一组距离传感器安装在环形支撑结构18的两个纵向相对的侧向部分中的第一侧向部分上(在图1中的右边)；和第二组距离传感器38'、39'、40'、41'，所述第二组距离传感器安装在环形支撑结构18的两个纵向相对的侧向部分中的第二侧向部分上(在图1中的左边)。这些距离传感器的功能是检测转移装置16的纵向轴线“Z-Z”与胎冠结构15和辅助鼓13的旋转轴线29之间的同轴性。上述距离传感器38、39、40、41、38'、39'、40'、41'在操作时相对于环形支撑结构18固定。可以调整所述距离传感器的位置以校准系统。

例如但非必需地，第一组距离传感器和第二组距离传感器中的每组均包括彼此基本上在角度上等距的四个距离传感器。第一组和第二组距离传感器38、39、40、41、38'、39'、40'、41'位于关于转移装置16的中线平面42对称的第一平面P1和第二平面P2上(图1、3和4)。每个距离传感器为激光类型的，例如KEYENCE^TM的LK-G400系列，并且包括相互并排的发射器和接收器(未详细示出)。发射器和接收器基本上指向转移装置16的纵向轴线“Z-Z”。

第一组的距离传感器38、39、40、41中的每个测量所述距离传感器和所述辅助鼓13(当所述辅助鼓13位于转移装置16内时)的纵向端部(位于图4的右边的那个)的径向外表面(由扇段28限定)之间在第一平面P1上的相应径向距离R1、R2、R3、R4。

第二组的距离传感器38'、39'、40'、41'中的每个测量所述距离传感器和所述辅助鼓13的另一个纵向端部(在图4的左边的那个)的径向外表面(始终由扇段28限定)之间在第二平面P2上的相应径向距离R₁'、R₂'、R₃'、R₄'。

在图4中，第一平面P1和第二平面P2垂直于附图平面，平行于转移装置16的中线平面42，并且关于该中线平面对称。

由于辅助鼓13的相对的纵向端部从转移装置16侧向突出，因此它们用作测量径向距离的目标。在侧向突出(沿纵向方向)超过卷绕在辅助鼓13上的胎冠结构15的端部边缘的辅助鼓13的相对的纵向端部的径向外表面处检测径向距离。

由每个距离传感器38、39、40、41、38'、39'、40'、41'的发射器发射的激光束撞击辅助鼓13，被反射，然后被同一距离传感器38、39、40、41、38'、39'、40'、41'的相应接收器捕获。

从所测量的径向距离R1、R2、R3、R4、R₁'、R₂'、R₃'，R₄'开始，控制单元计算辅助鼓13的旋转轴线29相对于与转移装置16成一体的参照系并因此相对于所述转移装置16的纵向轴线“Z-Z”的位置。上文提到的两个轴线29、“Z-Z”可以是：重合；彼此平行且间隔开；相对于彼此倾斜且相交；倾斜且间隔开(偏斜)。

下面仅通过举例的方式报告计算方法的示例。

为此目的，所采用的参照系是顺时针三轴“x”、“y”、“z”，其原点在转移装置16的中心31处。轴“z”与纵向轴线“Z-Z”重合，轴“x”是竖直的并且因此图4中的轴“y”从附图平面离开。

参考图4，由于在传感器38、38'和传感器40、40'之间沿轴“z”的距离“Rz”是已知的，因此距离传感器38、40、38'、40'检测平行于轴“x”的径向距离R1、R3、R₁'、R₃'，这允许在平面“x，z”中计算辅助鼓13的旋转轴线29和转移装置16的纵向轴线“Z-Z”之间沿轴“x”的倾斜度“αx”和移位“dx”。

类似地，由于在传感器39、39'和传感器41、41'之间沿轴“z”的相同距离“Rz”是已知的，因此距离传感器39、41、39'、41'检测平行于轴“y”的径向距离R2、R4、R₂'、R₄'，这允许在平面“y，z”中计算辅助鼓13的旋转轴线29和转移装置16的纵向轴线“Z-Z”之间沿轴“y”的倾斜度“αy”和移位“dy”。

这样的倾斜度“αx”、“αy”和距离“dx”、“dy”用于评估辅助鼓13的旋转轴线29与转移装置16的纵向轴线“Z-Z”之间的非同轴性。

根据计算变型，距离R1、R2、R3、R4、R₁'、R₂'、R₃'、R₄'允许在测量这样的距离的所述第一平面P1和所述第二平面P2的每个中计算位于第一平面P1上的相应第一中心“C1”和位于第二平面P2上的相应第二中心“C2”，其中辅助鼓13的旋转轴线29经过所述第一和第二中心“C1”、“C2”(图4和5)。所述两个中心“C1”、“C2”中的每个和纵向轴线“Z-Z”之间的距离用于评估非同轴性。

以相同的方式，距离传感器38、39、40、41、38'、39'、40'、41'利用控制单元能够检测转移装置16的纵向轴线“Z-Z”与胎体结构14和成型鼓12的旋转轴线26之间的非同轴性。在这种情况下，在由成型鼓12承载的胎体结构14或轴25的径向外表面处检测径向距离。

在一优选实施例中，如果辅助鼓13与转移装置16之间和/或成型鼓12与转移装置16之间的定中(作为同轴性和/或纵向定中)未落入预定阈值内，则组装工作站1能够产生警告和警报信号。对于成型鼓12和辅助鼓13而言，这些阈值可以相同，或者它们甚至可以不同。

控制单元可以被编程为如果纵向移位“ΔZ”超过纵向移位的第一阈值，例如+/-2mm，则产生第一警告信号，而如果纵向移位“ΔZ”超过纵向移位的第二阈值，例如为+/-3mm，则产生第二警告信号，所述第二阈值大于所述第一阈值。

例如根据第一中心“C1”相对于转移装置16的纵向轴线“Z-Z”与第一平面P1的交点的位置以及根据第二中心“C2”相对于转移装置16的纵向轴线“Z-Z”与第二平面P2的交点的位置评估同轴性或非同轴性。

考虑以纵向轴线“Z-Z”与第一平面P1的交点为圆心并经过第一中心“C1”的圆的第一半径和以纵向轴线“Z-Z”与第二平面P1的交点为圆心并经过第二中心“C2”的圆的第二半径，控制单元可以被编程为如果第一半径和/或第二半径超过非同轴性的第一阈值，例如+/-1mm时，则生成第二警告信号，以及如果第一半径和/或第二半径超过非同轴性的第二阈值，例如为+/-2mm，则产生第二警告信号，所述第二阈值大于所述第一阈值。

警告信号之后会中断(block)构建设备或组装工作站1。

控制单元还构造成记录有关轮胎的后续组装的定中误差(在同轴性和/或纵向定中方面)，以便收集历史数据，该历史数据将用于评估误差的渐进过程以及用于它们与所生产的轮胎的均匀性有关的数据的相关性。

在一优选实施例中，当所述鼓12、13位于转移装置16内时，组装工作站1能够反馈校正辅助鼓13和/或成型鼓12相对于转移装置16的位置，以便始终获得最佳定中。例如通过根据所检测到的相互定位(纵向定中和/或同轴性)的误差来重新设置运动装置21和辅助运动装置22的参照坐标进行这种控制。

为此目的，控制单元可操作地连接至测量装置30以及辅助运动装置22并且被编程为：从测量装置30接收关于辅助鼓13的纵向移位“ΔZ”的辅助信号；从所述辅助信号计算辅助鼓13相对于转移装置16的纵向定中的第一误差；反馈控制辅助运动装置22的位置，以便相对于转移装置16纵向定中辅助鼓13。

控制单元也可操作地连接到运动装置21并且被编程为：从测量装置30接收关于成型鼓12的纵向移位“ΔZ”的信号；从所述信号计算成型鼓12相对于转移装置16的纵向定中的第二误差；反馈控制运动装置21的位置，以便使成型鼓12相对于转移装置16纵向定中。

如果第一和第二纵向移位“ΔZ”被消除或更好地被带至低于参照纵向移位(所述参照纵向移位例如等于1mm)，则实现纵向定中。

控制单元还被编程为：从测量装置30接收关于距辅助鼓14的径向距离R1、R2、R3、R4、R₁'、R₂'、R₃'、R₄'的距离信号；从所述距离信号计算辅助鼓13的旋转轴线29的位置；反馈控制辅助运动装置22的位置，以便使辅助鼓13和转移装置16同轴，即，使转移装置16的纵向轴线“Z-Z”大体上与辅助鼓13和胎冠结构15的旋转轴线29重合。

控制单元还被编程为：从测量装置30接收关于距成型鼓12的径向距离R1、R2、R3、R4、R₁'、R₂'、R₃'、R₄'的距离信号；从所述距离信号计算成型鼓12的旋转轴线26的位置；反馈控制运动装置21的位置，以便使成型鼓12和转移装置16同轴，即，以便使转移装置16的纵向轴线“Z-Z”大体上与成型鼓12和胎体结构14的旋转轴线26重合。

如果第一半径和第二半径被消除或者更好地它们被带至低于参照半径(所述参照半径为例如0.5mm)，则视为实现了同轴。

本说明书中描述的鼓的类型(成型鼓和辅助鼓)是非限制性的。在未详细描述的其他实施例中，转移装置可以与承载正在处理的轮胎的其他类型的鼓一起操作。