用于卷绕条带的卷绕系统和方法

文档序号:1651883 发布日期:2019-12-24 浏览:37次 >En<

阅读说明:本技术 用于卷绕条带的卷绕系统和方法 (Winding system and method for winding a strip ) 是由 J·哈默 P·C·梅耶斯 于 2018-04-25 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种卷绕系统(1)和用于卷绕条带(91)的方法,其中该卷绕系统(1)包括第一工位(W1)和用于将条带(91)供给到所述第一工位(W1)的第一供给构件(21),其中第一工位(W1)包括:第一收集区域(A1),用于保持第一收集卷轴(31)以收集和卷绕条带(91);第一衬里区域(A2),用于保持第一衬里卷轴(32)以退绕衬里(91);第一引导区域(A3),其从第一衬里区域(A2)延伸到第一收集区域(A1),其中退绕的衬里(91)从第一衬里卷轴(32)通过第一引导区域(A3)退绕到第一收集卷轴(31)上;其中该卷绕系统(1)还包括取放构件(5),用于从第一供给构件(21)拾取前端(LE)并将拾取的条带(91)的前端(LE)放置在第一引导区域(A1)内的衬里(92)上。(The invention relates to a winding system (1) and a method for winding a strip (91), wherein the winding system (1) comprises a first station (W1) and a first feeding member (21) for feeding the strip (91) to said first station (W1), wherein the first station (W1) comprises: a first collection area (A1) for holding a first collection reel (31) for collecting and winding the strip (91); a first liner region (A2) for holding a first liner spool (32) to unwind the liner (91); a first guide region (A3) extending from the first liner region (a2) to the first collection region (a1), wherein the unwound liner (91) is unwound from the first liner spool (32) through the first guide region (A3) onto the first collection spool (31); wherein the winding system (1) further comprises an taking and placing member (5) for picking up the Leading End (LE) from the first feeding member (21) and placing the Leading End (LE) of the picked-up strip (91) on the liner (92) in the first guiding area (a 1).)

用于卷绕条带的卷绕系统和方法

技术领域

本发明涉及用于卷绕条带的卷绕系统和方法。

背景技术

US 2012/0248651 A1公开了用于通过服务织物的***来控制细长物品到收集卷轴上的缠绕的方法和设备。该设备主要由第一工位和第二工位组成,该第二工位与第一工位基本相同并且布置在所述第一工位的下游。该设备被布置成用于在第一工位的收集卷轴上或在第二工位的收集卷轴上交替地馈给细长物品,从而允许在将细长物品和服务织物缠绕在另一个收集卷轴上的同时收集和排出收集卷轴。该设备设置有馈给装置,该馈给装置具有靠近收集卷轴的第一传送带和可操作地布置在第一传送带和收集卷轴之间的第二传送带。第二传送带可以自动地朝向和/或从所述收集卷轴移动,从操作的角度来看具有明显的优点。

已经发现,细长物品(特别是用于轮胎的缓冲帘布层的条带)在馈给装置的传送器上具有不可预料的作用。此外,当朝向收集卷轴馈给一定长度的细长物品时,细长物品具有将要从第二传送器沉积到收集卷轴上的自由部分。由于收集卷轴的规格通常属于客户的领域内,因此可能很难将细长物品准确地沉积到不同规格的收集卷轴上。该过程可能必须暂时中断,以允许操作员正确地定位细长物品的自由部分。特别是当细长物品例如由于钢丝的缘故具有锋利的边缘时,这是一个有潜在危险的操作。

US 2015/0122096 A1、KR 10-1357273 B1和DE 202014101081 U1均公开了主要由传送器组成的类似设备和细长物品,所述细长装置具有在沉积到收集卷轴上之前从所述传送器自由悬挂下来的一部分。

本发明的目的是提供用于卷绕条带的卷绕系统和方法,其中可以减少上述缺点中的至少一个。

发明内容

根据第一方面,本发明提供了一种用于卷绕条带的卷绕系统,其中该卷绕系统包括第一工位和第一供给构件,该第一供给构件用于沿供给方向将条带供给到所述第一工位,其中第一工位包括:

第一收集区域,用于保持第一收集卷轴,该第一收集卷轴被布置成将条带收集并卷绕在多个绕组上;

第一衬里区域,用于保持第一衬里卷轴,该第一衬里卷轴被布置成对衬里进行退绕;和

第一引导区域,其从第一衬里区域延伸到第一收集区域,其中退绕的衬里被布置成从第一衬里区域中的第一衬里卷轴通过第一引导区域退绕到第一收集区域中的第一收集卷轴上,

其中该卷绕系统还包括取放构件,用于在拾取位置处从第一供给构件拾取条带前端,并用于将拾取的条带前端在第一引导区域内的放置位置处放置在衬里上。

通过拾取和放置,可以在拾取位置、放置位置及其之间的位置处精确地控制条带前端位置。可以消除对将前端手动重新定位到衬里上的需要。因此,拾取和放置前端的过程可以是完全自动化的,并且不再需要操作员干预。

在优选实施例中,卷绕系统包括操纵器,该操纵器用于将取放构件从第一供给构件上方的拾取位置移动到第一引导区域内的退绕的衬里上的放置位置上。操纵器可以使取放构件从拾取位置到放置位置的移动自动化,从而再次消除了对操作员干预的需要。

在其进一步的实施例中,取放构件包括头部和一个或多个保持元件,该一个或多个保持元件用于从条带被拾取的那一刻起将条带前端保持到头部,至少直到条带前端已放置在衬里上。因此,可以以在从拾取位置直到放置位置的转移期间从不释放前端的方式处理前端。

在其进一步的实施例中,条带包括金属,其中一个或多个保持元件包括至少一个磁体。包含金属的条带,例如通过使用磁体产生的磁力,可以轻松而牢固地将缓冲帘布层保持在头部。可选地,一个或多个保持元件包括至少一个真空元件,其可用于保持非磁性轮胎组件,例如具有织物增强材料或不具有增强材料的轮胎组件。

优选地,操纵器是XY驱动器。XY驱动器(例如XY龙门)具有两个平移自由度,最好是水平的(例如平行于供给方向)并垂直的。通过同时在两个自由度上移动XY驱动器,可以生成复杂的移动路径。

在另一个实施例中,取放构件包括进给构件,该进给构件用于将条带的已放置前端从第一引导区域内的放置位置朝向第一收集区域中的第一收集卷轴进给并与该第一收集卷轴接触。因此,取放构件不仅被布置成用于将拾取的前端在放置位置处放置在衬里上,而且还可以使所述前端朝向第一收集卷轴前进或进给。因此,不仅拾取与放置,而且直到前端相对于第一收集卷轴接合为止的进给都可以用同一取放构件精确地控制。

在其实施例中,进给构件是进给传送器。通过使用传送器型进给构件,可以通过简单地驱动进给传送器来进给条带,而无需整体移动取放构件。因此,在前端朝向第一收集卷轴前进并与第一收集卷轴接合的同时,取放构件可以在第一引导区域中保持与第一收集卷轴间隔开。

在其进一步的实施例中,进给构件限定进给平面,并且被布置成用于在所述进给平面内进给条带,其中取放构件包括偏转辊,其相对于供给方向位于进给构件的下游,其中偏转辊可绕平行于进给平面并垂直于供给方向延伸的偏转轴线相对于进给构件旋转,其中偏转辊可定位在偏转位置上,在该偏转位置上,偏转辊至少部分地与进给平面相交,以使条带偏离进给平面。因此,相对刚性的条带可以有效地被偏向第一工位。

在其优选实施例中,取放构件在偏转辊处或偏转辊中包括附加保持元件。附加保持元件可以可靠地保持条带前端,特别是当所述前端相对较长并且延伸超过取放构件的头部时。

在另一个实施例中,取放构件设置有倾斜铰链,该倾斜铰链被布置成用于将取放构件连接到操纵器,使得取放构件可相对于操纵器围绕倾斜轴线倾斜,以在拾取位置处平行于条带而在放置位置处平行于退绕的衬里延伸。因此,根据待拾取条带的定向或必须放置拾取的条带的衬里的定向,可以将取放构件放置在不同的定向上。

在又一个实施例中,卷绕系统包括控制单元,其可操作地连接到第一供给构件,用于控制第一供给构件的供给速度,其中该控制单元还可操作地连接到进给构件,用于沿供给方向以等于在拾取位置拾取条带时的供给速度的进给速度来进给条带。因此,取放构件可以在相对于第一供给构件静止的同时拾取条带。一旦取放构件开始随拾取的条带移动,就可以降低进给速度。

在其实施例中,控制单元被布置成用于调节进给速度以匹配第一收集卷轴在从放置位置朝向第一收集卷轴进给条带时的卷绕速度。因此,可以防止条带在取放构件与第一收集卷轴之间拉伸或压缩。

在其进一步的实施例中,第一工位包括第一松弛区域,其在第一供给构件和第一引导区域之间延伸,用于将条带的松弛部分从第一供给构件朝向第一引导区域引导,其中该卷绕系统在所述第一松弛区域中设置有第一传感器,用于检测条带的松弛量,其中该控制单元被布置成用于将进给速度降低至低于将条带放置在衬里上时的供给速度的速度,并且用于调节进给速度以匹配第一收集卷轴在检测到松弛的阈值量时的卷绕速度。通过使条带松弛到所述阈值量,产生条带的缓冲长度来补偿第一收集卷轴上的卷绕速度由于每个绕组直径的增加而引起的变化。

在一个实施例中,控制单元可操作地连接到取放构件,以在前端已经被第一收集卷轴接合时从取放构件释放条带。因此,条带可以由取放构件保持,直到其已经被第一收集卷轴接合为止。这可以大大提高条带的放置和随后接合的精度。

在替代实施例中,操纵器包括机械臂。优选地,所述操纵器具有至少四个自由度。与根据前述实施例之一的XY驱动器相比,机械臂具有明显更多的自由度,因此可以驱动取放构件的更复杂的移动。该替代操纵器优选地用于具有更复杂和/或未知变量的系统中,例如其中收集卷轴和/或衬里卷轴的规格属于客户的领域内的系统。

在其实施例中,卷绕系统包括可操作地连接到第一供给构件的控制单元,用于控制第一供给构件的供给速度,其中该控制单元还可操作地连接到操纵器,以沿供给方向以等于在拾取位置拾取条带时的供给速度的拾取速度来移动拾取构件。因此,在拾取时,取放构件相对于条带的相对速度可以减小到零。

在其进一步的实施例中,第一工位设置有进给保持器,用于在所述条带朝向第一收集卷轴进给期间将条带保持到衬里上。如果机械臂没有设置如上所述的进给构件,则在引导前端直至其与第一收集卷轴接合时可能受到限制。替代地,在衬里处或衬里附近设置进给保持器,以从操纵器接管条带。在操纵器已经将条带释放到放置位置之后,进给保持器可以将条带保持到衬里上,并且防止条带当衬里连同支撑在其上的条带一起朝向第一个收集卷轴引导并与该第一个收集卷轴接合时相对于所述衬里移位。

此外,优选地,控制单元可操作地连接到进给保持器,以在前端已经被第一收集卷轴接合时从进给保持器释放条带。条带可以一直保持到衬里上直到前端被第一收集卷轴接合的那一刻,从而提高了条带相对于衬里直到第一收集卷轴的定位精度。

在其进一步的实施例中,条带包括金属,其中进给保持器是一种磁体,其被布置成在放置位置处或附近位于退绕的衬里下方。包含金属的条带(例如缓冲帘布层)通过使用磁体产生的磁力,可以很容易地保持到衬里上。优选地,磁力足够强以将条带保持到衬里上,同时允许衬里和条带的叠层朝向第一收集卷轴进给。

在其实施例中,取放构件包括头部和一个或多个保持元件,该保持元件用于将条带前端保持到头部,至少直到该条带前端已经被放置在衬里上为止,其中一个或多个保持元件包括至少一个磁体,其中进给保持器的位置相对于一个或多个保持元件偏移。因此,可以防止进给保持器磁体和取放构件中的一个或多个磁体发生干扰。

在本发明的高效实施例中,卷绕系统还包括第二工位,其中第二工位包括:

第二收集区域,用于保持第二收集卷轴,该第二收集卷轴被布置成将条带收集并卷绕在多个绕组上;

第二衬里区域,用于保持第二衬里卷轴,该第二衬里卷轴被布置成对衬里进行退绕;以及

第二引导区域,其从第二衬里区域延伸到第二收集区域,其中退绕的衬里被布置成从第二衬里区域中的第二衬里卷轴通过第二引导区域退绕到第二收集区域中的第二收集卷轴上,

其中取放构件被布置成在拾取位置处从第一供给构件拾取条带前端,并且将拾取的条带前端交替地在第一工位的第一引导区域内的放置位置处和在第二工位的第二引导区域内的放置位置处放置在衬里上。

当在第一工位上条带在第一收集卷轴上的缠绕完成后,可以将条带切断,然后将新的前端拾取并在第二个工位处放置在衬里上,以便随后缠绕在第二个收集卷轴上。同时,可以用新的套件替换第一工位上的收集卷轴和衬里卷轴,以用于后续缠绕周期。

在其一个实施例中,第一工位和第二工位沿供给方向串联布置。因此,切换到第二工位仅需要将第一条带引导向在第一工位后面的第二工位。

在其实施例中,卷绕系统包括第二供给构件,该第二供给构件在第一工位上方与第一供给构件成一直线延伸,以在拾取的条带前端被放置在第二工位的第二引导区域内的放置位置处时在所述第一工位上方接收并引导条带。因此,可以在第一工位上方引导条带,从而有效地绕过所述第一工位,从而可以在不干扰第二工位处的缠绕的情况下更换完整的第一收集卷轴。

在替代实施例中,第一工位和第二工位沿横向于供给方向的方向上并排布置。通过并排布置工位,可以将卷绕系统设计成占用工厂地面上更少的空间和/或更紧凑。

在其一个实施例中,第一工位、第二工位或两者相对于供给方向成倾斜角。在这样的构造中,例如在Y或V构造中,通过将角度旋转成与各个工位之一对齐,取放构件可以轻松地和/或快速地在工位之间交替。

在进一步的实施例中,卷绕系统还包括第三工位或其他工位。所述第三工位或其他工位例如可以用于收集废料或收集其他类型的条带。

根据第二方面,本发明提供了一种使用根据前述权利要求中任一项所述的卷绕系统来卷绕条带的方法,其中所述方法包括以下步骤:

从第一衬里区域中的第一衬里卷轴通过第一引导区域将衬里退绕到第一收集区域中的第一收集卷轴上;

使用取放构件在拾取位置处从第一供给构件拾取条带前端,并将拾取的条带前端在第一引导区域内的放置位置处放置在衬里上。

在该方法的一个优选实施例中,条带前端从被拾取的那一刻起由取放构件保持,至少直到条带前端被放置在衬里上为止。

该方法及其实施例涉及根据本发明的第一方面的卷绕系统的实际实施,因此具有与所述卷绕系统及其相应实施例相同的技术优势。这些优势以后将不再重复。

在该方法的进一步实施例中,条带以一进给速度从放置位置朝向第一收集卷轴进给,其中第一工位包括在第一供给构件和第一引导区域之间延伸的第一松弛区域,用于将条带的松弛部分从第一供给构件朝向第一引导区域引导,其中该进给速度低于在将条带放置在衬里上时的供给速度并且被调节成匹配第一收集卷轴在检测到松弛的阈值量时的卷绕速度。

在其实施例中,当前端已经被第一收集卷轴接合时,从取放构件释放条带。

在其进一步的实施例中,在条带朝向第一收集卷轴的进给期间,用进给保持器将条带保持到衬里上。

在其实施例中,当前端已经被第一收集卷轴接合时,从进给保持器释放条带。

在该方法的另一个优选实施例中,卷绕系统还包括第二工位,其中第二工位包括:

第二收集区域,用于保持第二收集卷轴,该第二收集卷轴被布置成将条带收集并卷绕在多个绕组上;

第二衬里区域,用于保持第二衬里卷轴,该第二衬里卷轴被布置成对衬里进行退绕;和

第二引导区域,其从第二衬里区域延伸到第二收集区域,其中退绕的衬里被布置成从第二衬里区域中的第二衬里卷轴通过第二引导区域退绕到第二收集区域中的第二收集卷轴上,

其中取放构件在拾取位置处从第一供给构件拾取条带前端,并将拾取的条带前端交替地在第一工位的第一引导区域内的放置位置处和在第二工位的第二引导区域内的放置位置处放置在衬里上。

说明书中描述和示出的各个方面和特征可以尽可能地单独应用。这些单独的方面,特别是所附从属权利要求中描述的方面和特征,可以成为分案专利申请的主题。

附图说明

将基于所附的示意图中示出的示例性实施例来阐明本发明,在附图中:

图1和图2分别示出了根据本发明的第一示例性实施例的具有第一工位和第二工位的卷绕系统在第一工位和第二工位上卷绕条带期间的侧视图;

图3和图4分别示出了根据图1和图2的卷绕系统的俯视图;

图5示出了根据本发明的第二示例性实施例的具有第一工位和第二工位的替代卷绕系统的侧视图;

图6示出了根据图5的替代卷绕系统的俯视图;

图7和图8分别示出了根据图6的替代性卷绕系统在第一工位和第二工位上卷绕条带期间的俯视图;

图9和图10示出了用于根据图1-4的卷绕系统中的取放构件的侧视图;

图11示出了用于根据图1-4的卷绕系统中的根据本发明的第三示例性实施例的另一可选取放构件的侧视图;和

图12示出了根据本发明的第四示例性实施例的另一替代性卷绕系统的侧视图。

具体实施方式

图1-4示出了根据本发明的第一示例性实施例的用于卷绕条带91的卷绕系统1。条带91是连续的条带或带子,其被存储在多个绕组中,便于以后在轮胎成型过程中使用。条带91优选是增强条带,最优选是金属增强条带,例如用于生产轮胎缓冲帘布层。

如图1和图2所示,卷绕系统1包括第一工位W1和第二工位W2。条带91可以交替地在每个所述工位W1、W2上卷绕,以允许在不活动的工位W1、W2上处理先前卷绕的条带91。最佳如在图3和图4中所见,根据本发明的该第一实施例的工位W1、W2串联布置或并联布置。

在该示例性实施例中,卷绕系统1包括第一供给构件21和第二供给构件22,用于沿供给方向S将条带91分别供给给第一工位W1和第二工位W2。如图1和图3所示,第一供给构件21相对于供给方向S位于第一工位W1的上方并且直接在第一工位W1的上游。如图2和图4所示,第二供给构件22位于第一工位W1的上方并且直接在第二工位W2的上游。在该示例中,两个供给构件21、22均被形成为用于沿着平行于供给方向S的线性路径传送条带91的运输传送器。传送器可以是带式传送器、辊式传送器或任何其他合适类型的传送器。供给构件21、22被布置成用于以供给速度V1向各个工位W1、W2供给条带91。在本发明的该第一实施例中,供给构件21、22被布置成与工位W1、W2的串联构造成一直线,并平行于供给方向S延伸。

如图1所示,第一工位W1包括用于保持空的第一收集卷轴31的第一收集区域A1、用于保持装载的第一衬里卷轴32的第一衬里区域A2以及在第一收集区域A1和第一衬里区域A2之间的第一引导区域A3。第一衬里卷轴32被布置成通过第一引导区域A3将一定长度的服务织物或衬里92退绕到第一收集卷轴31上。衬里92的第一部分通常被手动引导朝向第一收集卷轴31并与第一收集卷轴31接合。为了便于引导,引导区域A3设置有一个或多个第一引导元件33,例如具有棍或滑轮的形式。在图1中,第一收集区域A1、第一衬里区域A2和第一引导区域A3被示为不同的区域。然而,将清楚的是,第一引导区域A3在功能上被定义为衬里92从第一衬里卷轴32被引导到第一收集卷轴31所经过的区域。因此,第一引导区域A3从第一衬里区域A2延伸到第一收集区域A1中。优选地,第一引导区域A3从第一衬里卷轴32的芯延伸到第一收集卷轴31的芯。当第一收集卷轴31设置有凸缘时,第一引导区域A3可以在所述凸缘之间至少部分地延伸到第一收集卷轴31的芯。

衬里92被布置成***和/或放置在条带91的每个绕组之间,以防止条带91的绕组彼此粘附。条带91被布置成在第一引导区域A3中放置在衬里92的顶部上,以便与所述衬里92一起朝向第一收集卷轴31移动。一旦条带91的前端LE被馈给衬里92和第一收集卷轴31(或衬里92在所述第一收集卷轴31上的先前绕组)之间的辊隙中,条带91的前端LE和其余部分就被自动收集、拉出和/或卷绕在第一收集卷轴31上。第一收集卷轴31被布置成以卷绕速度V2旋转。

第一收集卷轴31和第一衬里卷轴32可以是第一工位W1内的可单独更换的单独元件。更通常地,第一收集卷轴31和第一衬里卷轴32形成为一个盒子,其可以很容易地***到第一工位W1中和从中移出。

第一工位W1还包括第一松弛区域A4,用于允许一定长度的条带91在第一供给构件21和第一引导区域A3之间松弛。条带91的松弛部分形成一缓冲部分,该缓冲部分可以补偿卷绕速度V2的变化。

如图2所示,第二工位W2具有与第一工位W1相同的区域,每个区域具有相同的功能。简而言之,第二工位W2包括用于接收第二收集卷轴41的第二收集区域B1、用于接收第二衬里卷轴42的第二衬里区域B2、具有用于将引导衬里92从第二衬里卷轴42引导到第二收集卷纸盘41的第二引导元件43的第二引导区域B3以及用于缓冲一定长度的条带91的第二松弛区域B4。

卷绕系统1还包括取放构件5,用于在拾取位置(图1中用虚线示出)从第一供给构件21拾取条带91的前端LE,并且用于将拾取的条带91的前端LE在第一引导区域A3内的放置位置(在图1中以实线示出)处放置在衬里92上。取放构件5包括头部50和一个或多个用于将条带91的前端LE保持到头部50的保持元件51。当条带91包括金属时,一个或多个保持元件51可以形成为磁体。在该示例中,取放构件5包括具有永磁体形式的第一保持元件51,该第一保持元件51可以相对于头部50朝向条带91移动(参见图10)和远离条带91移动(参见图9),以分别保持和释放条带91。替代地,可以使用可切换的电磁体或真空装置。

在本发明的第一实施例中,操纵器6是XY驱动器,例如,XY驱动器,该XY驱动器被布置成使取放构件5相对于工位W1、W2沿水平方向(在该示例中平行于供给方向S)和垂直方向移动。

如图1所示,根据本发明的第一实施例的取放构件5包括进给构件53,用于将条带91的已放置前端LE从第一引导区域A3内的放置位置朝向在第一收集区域A1中的第一收集卷轴31进给并与其接触。如在图8和9中更详细地示出的那样,进给构件53是进给传送器,特别是进给带式传送器。所述进给构件53限定了进给平面P,并且被布置成用于以进给速度V3在所述进给平面P进给条带91。进给构件53允许在取放构件5保持静止固定(例如固定)的同时进给条带91。在放置位置。因此,条带91可以朝向第一收集卷轴31前进并与第一收集卷轴31接合,而取放构件5不必朝向第一收集卷轴31移动。

取放构件5还包括偏转辊55,该偏转辊55相对于供给方向S位于进给构件53的下游。所述偏转辊55相对于进给构件53可绕偏转轴线X1旋转,该偏转轴线X1平行于进给平面P并且垂直于供给方向S延伸。这样,偏转辊55可定位在偏转位置上,在该偏转位置上偏转辊55至少部分地与进给平面P相交,用于使条带91远离进给平面P。该特征用于使条带91从第一供给构件21朝向在图1中的第一工位W1向下偏转。

如图8和9所示,取放构件5还设置有倾斜铰链56,该倾斜铰链56被布置成用于将取放构件5连接到操纵器6。倾斜铰链56允许取放构件5相对于操纵器6围绕倾斜轴线X2倾斜。所述倾斜轴线X2平行于进给平面P并且垂直于供给方向S延伸。因此,取放构件5可以倾斜成在拾取位置(在图1中用虚线示出)处平行于条带91延伸并且可以倾斜成在放置位置(在图1中以实线示出)处平行于退绕的衬里92延伸。这允许进给构件53处于用于进给条带91的最佳位置。

如图1和图2示意性所示,卷绕系统1包括控制单元8,其可操作地连接到第一供给构件21和第二供给构件22,以控制供给速度V1。控制单元8被布置成在拾取位置上拾取条带91期间,使取放构件5以与供给速度V1相同或基本相同的速度沿供给方向S移动。替代地,控制单元8可以可操作地连接到进给构件53,以沿供给方向S以等于供给速度V1的进给速度V3进给条带91,该进给速度V3等于在拾取位置上拾取条带91时的供给速度V1。在两种情况下,在拾取过程中,进给构件53和条带91之间的相对速度均为零。

控制单元8还被布置成用于检测和/或控制第一收集卷轴31的卷绕速度V2。因此,控制单元8还可以调节进给速度V3以匹配第一收集卷轴31在从放置位置朝向第一收集卷轴31进给条带91时的卷绕速度V2。因此可以防止了条带91的压缩或拉伸。

控制单元8可操作地连接到取放构件5,以在前端LE已经被第一收集卷轴31接合时从取放构件5释放条带91。在该示例中,通过使永磁体保持构件51充分远离条带91移动来获得释放。

如图1所示,当在放置位置将条带91的前端LE放置在衬里92上和/或放置成紧靠衬里92时,允许条带91在所述前端LE下游的部分松弛或在第一松弛区域A4中形成环。为了引导条带91的松弛部分,第一工位W1设置有松弛引导件71,该松弛引导件71被布置成将条带91支撑在条带91的松弛部分的至少一部分上,以优选地将条带91朝向放置位置引导到衬里92上。卷绕系统1在第一松弛区域A4中设置有第一传感器73,用于检测条带91的松弛量。控制单元8被布置成将进给构件53处的进给速度V3调节为低于在条带91放置在条带91上和/或放置成紧靠衬里92时的供给速度V1的速度。当第一供给构件21继续将条带91馈给第一工位W1时,条带91开始松弛。然后,一旦检测到松弛的阈值量,就调节进给速度V3以匹配第一收集卷轴31的卷绕速度V2。

第二工位W2中的第二松弛区域B4包括类似的松弛引导件72和用于检测在所述第二松弛区域B4中的松弛的第二传感器74。

下面将参考图1-4简要说明使用根据本发明的第一实施例的卷绕系统1来卷绕条带91的方法。

如图1中的虚线所示,条带91具有前端LE(其在过程开始时或由于切割连续条带91的先前卷绕部分而得到),它被支撑在供给构件21上。第一工位W1处的衬里92从第一衬里区域A2中的第一衬里卷轴32退绕,并通过第一引导区域A3被引导到第一收集区域A1中的第一收集卷轴31上。取放构件5被布置成用于在第一供给构件21正在沿供给方向S馈给条带91时从第一供给构件21上的拾取位置拾取前端LE。进给构件53以等于供给速度V1的进给速度V3被驱动。一旦取放构件5已经拾取了前端LE(例如,通过保持元件51的磁力),操纵器6的XY驱动器将取放构件5侧向和向下移向衬里92上的放置位置(如图1中的实线所示)。该移动可以在X和Y方向上分别发生,也可以组合起来发生。

取放构件5被布置用于将拾取的前端LE在第一引导区域A3内的放置位置处放置在衬里92上和/或放置成紧靠该衬里92,而不释放所述前端LE。如前所述,进给速度V3可以保持为零以在第一松弛区域A4中缓冲一定长度的条带91。当已经缓冲了足够长度的条带91时,进给速度V3增加以与第一收集卷轴31的卷绕速度V2匹配,并且将前端LE馈入衬里92和第一收集卷轴31(或衬里92在所述第一收集卷轴31上的先前缠绕)之间的辊隙中。当前端LE被第一收集卷轴31接合和/或缠绕到第一收集卷轴31上时,从取放构件5释放条带91。现在,取放构件5可以返回到第一供给构件21以等待该方法的下一个周期。

如图2和图4所示,该方法的下一个周期可以在正在替换第一工位W1处的整个第一收集卷轴31的同时,在第二工位W2处执行。为了切换到第二工位W2,必须切掉正在第一收集卷轴31上缠绕的条带91。例如,这种切割可以在第一供给构件21上进行。切割之后,将条带91的其余部分及其尾端缠绕到第一收集卷轴31上。然后结束在第一工位W1上的缠绕。随后,可以以与该方法的前述周期基本相同的方式由取放构件5拾取在第一供给构件21处新形成的前端LE。然而,代替在第一供给构件21之后向下移动,操纵器6的XY驱动器被布置成使取放构件5朝向第二供给构件22并在其上方移动以绕过第一工位W1,如图2中的虚线所示。随后,取放构件5可以在第二供给构件22的下游向下移动,以在第二工位W2处以与该方法的前述周期基本相同的方式将前端LE放置在退绕的衬里92上。现在,可以重复该周期的前述步骤,以在第二工位W2处将条带91卷绕在第二收集卷轴32上。

图5-8示出了根据本发明的第二示例性实施例的用于卷绕条带91的替代卷绕系统101。所述替代卷绕系统101与先前讨论的卷绕系统1的不同之处在于,其工位W101、W102沿横向于供给方向S的方向并排布置。更具体地,两个工位W101、W102相对于所述供给方向S以倾斜角度布置,以与单个供给构件21一起形成Y形或V形构造。由于具有并排构造,因此不需要如图1-4所示的第二供给构件,因为不需要绕过第一工位W101。通过将条带91的方向从供给方向S改变成与工位W101、W102之一对齐,可以简单地在工位W101、W102之间交替。

为了在工位W101、W102之间交替,替代卷绕系统101还设置有替代取放构件105和替代操纵器106,以使所述替代取放构件105在工位W101、W102之间移动。在该示例性实施例中,替代操纵器106包括机械臂,该机械臂优选具有至少四个自由度,例如两个平移和两个旋转。因此,所述替代操纵器106能够引起取放构件105相对于供给构件21和工位W101、W102的复杂移动。在该示例性实施例中,机械臂160包括多个关节节段,并且被支撑在可旋转基座161上,该可旋转基座161相对于固定基座162可旋转。

现在可以将先前描述的控制单元8可操作地连接到替代操纵器106,以使替代取放构件105沿供给方向S以等于供给构件21在拾取位置拾取条带91时的供给速度V1的拾取速度V3移动。替代操纵器106的自由度允许移动替代取放构件105以在前端LE的拾取期间精确地跟随条带91。因此,替代取放构件105不需要在其中结合有进给装置,因为替代取放构件105整体上能够在拾取和/或放置期间与条带91一起移动。因此,替代取放构件105仅具有头部150和一个或多个保持元件151、152(在该示例中为磁体形式),以将条带91保持至头部150上。优选地,磁体151、152是可切换的电磁体,以有利于即时和/或受控的保持和释放。

然而,在放置之后,替代操纵器106可能无法将条带91保持在内衬92上,直到前端LE已经被工位W101、W102之一处的收集卷轴31、41接合和/或缠绕到该收集卷轴31、41上的时刻为止。因此,代替在替代取放构件105处具有进给装置,替代卷绕系统101具有进给保持器134,该进给保持器134用于在所述条带(91)朝向收集卷轴(31)进给期间将该条带91保持至衬里92上。在该示例性实施例中,进给保持器134是一种磁体,其被布置成在放置位置处或附近位于退绕的衬里92下方。进给保持器134可以是可切换的电磁体,以有利于即时和/或受控的保持和释放。替代地,进给保持器134包括一种永磁体,该永磁体可朝向和远离衬里92移动。优选地,进给保持器134的位置相对于一个或多个保持元件151、152偏移,以防止保持元件151、152的磁体的磁场与进给保持器134的磁体之间的干扰。

进给保持器134产生的磁力足够强,以将条带91保持在衬里92上,同时允许衬里92和支撑在其上的条带91的叠层朝向相应工位W101、W102的收集卷轴31、41前进。先前描述的控制单元8可以可操作地连接到进给保持器134,以在前端LE已经被第一收集卷轴31接合和/或缠绕到第一收集卷轴31上时从进给保持器134释放条带91。

因此,在使用上述替代卷绕系统101卷绕条带91的替代方法中,卷绕步骤将包括:

从第一衬里区域A2中的第一衬里卷轴32通过第一引导区域A3将衬里92退绕到第一收集区域A1中的第一收集卷轴31上;

使用替代取放构件105在拾取位置处从第一供给构件21拾取条带91的前端LE,并将拾取的条带91的前端LE在第一引导区域A3内的配置位置处放置在衬里92上和/或放置成紧靠该衬里92;

使用进给保持器134从替代取放构件105接管已放置条带91,并在进给保持器134已经接管条带91时关闭替代取放构件105的保持元件151、152;

一旦前端LE已经被第一收集卷轴31接合和/或缠绕到该第一收集卷轴31上,就通过进一步退绕内衬92并从进给保持器134释放条带91来将条带91朝向第一收集卷轴31进给。

当从第一工位W101切换到第二工位W102时,条带91被切断并且形成新的前端LE。为了切割,替代取放构件105可以设置有切割装置(例如加热刀具)。新的前端LE由替代取放构件105拾取并在第二工位W102处由替代操纵器106朝向衬里92并在衬里92上移动和/或紧靠衬里92移动。因此,通过使机械臂160相对于其固定基座162旋转成分别与第一工位W101和第二工位W102对齐,替代操纵器106可从供给构件21交替地移动至第一工位W101和第二工位W102。

应当理解,包括了上述描述来说明优选实施例的操作,不意味着限制本发明的范围。根据以上讨论,许多变型对本领域技术人员将是显而易见的,但仍将被本发明的范围所涵盖。

例如,本领域技术人员应该清楚,如果替代操纵器106可在可服务于两个工位W1、W2的范围内移动,则替代操纵器的机械臂106可交替地用于在根据本发明的第一实施例的卷绕系统1中拾取、传送和放置条带91。在又一替代实施例中,根据本发明第二实施例的两个替代操纵器106可以用在根据本发明第一实施例的卷绕系统1中,例如每个工位W1、W2处有一个替代操纵器106。

图11示出了根据本发明的第三实施方式的另一替代取放构件205。替代取放构件205与如图9和10所示的先前讨论的取放构件5的不同之处在于,它在偏转辊255处设置有附加保持元件257。特别地,所述附加保持元件257布置在偏转辊255上或内部,以将条带保持到偏转辊255。因此,在偏转辊255上或在偏转辊255中的保持元件257可以与在头部50处的一个或多个保持元件51协作以牢固地保持条带。当条带具有相对较长的前端时,这尤其有用,在这种情况下,可以更可靠地保持所述前端。在该特定示例中,附加保持元件257是磁体,优选地是永磁体。替代地,附加保持元件257可以是真空元件。优选地,磁***于偏转辊255的内部,其中偏转辊255可独立于内部磁体旋转。更优选地,偏转辊255可绕中心轴自由旋转,并且磁体连接到中心轴,以便与所述中心轴一起从活动位置旋转到在进给平面P上远离条带的不活动位置(如图11中的虚线所示)。

图12示出了根据本发明的第四实施例的又一替代卷绕系统301,其中第三工位W3与在第二工位W2上方的第三供给构件23一起被添加以绕过所述第二工位W2。可以以类似方式添加更多的工位。例如,第三工位W3可以是用于收集废料的工位或用于收集不同条带或轮胎组件的工位。

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