纠偏系统在轮胎行业的重要作用课件

纠偏及测宽系统在轮胎行业的重要作用28.08.20062022/11/152021/10/101目录

第一章：橡胶轮胎行业的介绍

第二章：轮胎的生产

第三章：轮胎的生产设备

第一节，混炼工艺与装备

第一节，挤出设备

第二节，压延设备

第三节，裁断设备

第四节，成型工艺与装备

第六节，

硫化工艺与装备

28.08.20062022/11/152021/10/102第一章轮胎行业的简介

一，轮胎行业，作为一个不断创新和面临挑战的行业，由于汽车行业的快速发展和公路技术，及公路现状的不断变化

二，新式轮胎的不断涌现，取决于各种各样新式汽车的出现，以及新的市场的发展，例如当今的绿色轮胎、防滑轮胎等。三，OEM的合作，不仅仅是卖一个轮胎，其实是整个的汽车的轮胎的解决方案

，

四，卖轮胎给汽车制造厂，往往只有很低的利润，但是一个新车就有四个轮胎的配套，而且，汽车厂往往在开始选择了一家的轮胎就不再选用起的的品牌。五，因此世界级的各大轮胎厂都选择在靠近OEM的地方建厂，或者选择在低成本的国家生产。六，现在，快速增长的国家主要有，中国、印度、巴西、俄罗斯等国家，这些国家的市场在快速发展，投资及外部采购也在持续不断的发生。七，全球化的汽车工业要求轮胎的本地化生产，因此各种各样的，技术转移、合作合资，在各大轮胎生产商和本地的企业之间正在展开八，在轮胎生产转移个过程中，一个统一的轮胎质量标准是非常必要的，因为在轮胎硫化后。生产中产生的问题，是无法修复的，每一个不合格轮胎的产生，就代表着降低了轮胎的质量，和生产的效率。世界级的轮胎集团，正在努力把废品率控制在0.7%---1.3%。28.08.20062022/11/152021/10/103子午线轮胎发展的历史与前景子午线轮胎是米其林轮胎在19世纪40年代，发明了子午线轮胎，并于1946年在巴黎申请了专利。米其林在其发明子午线轮胎以后的几十年中也不多开发创新新的产品，到目前为止一直是世界上轮胎制造的领导者之一。尤其是，他开发的一些新产品，都很大程度上促进了轮胎行业的不断发展。例如：1995年米其林轮胎开发了绿色载重子午胎投放市场，使轮胎的滚动阻力比上一代轮胎下降20%，从而可以节油4%---6%意大利的倍耐力公司是最早发明全织物纤维子午线轮胎的公司。

全钢子午线轮胎0°带数层是倍耐力公司的专利技术，公布于1979年10月，是国际公认的最先进的子午线轮胎技术。倍耐力轮胎公司是最早向国外其他轮胎公司转让子午线轮胎生产技术的公司。例如;60年代日本引进了倍耐力的技术，使日本的子午线轮胎技术得到了飞速发展，70年代，倍耐力与邓禄普轮胎进行了技术合作。六七十年代倍耐力还多次向前苏联转让了轮胎技术和设备。到了80年代末和90年代初，倍耐力向我国的五家轮胎厂转让了子午线轮胎生产技术和设备，这五家，是桦林、北京、青岛、东风、和长春轮胎厂英国的轮胎发展以邓禄普为代表，英国在研究和生产子午胎方面落后于欧洲其他的国家，直到1970年倍耐力和邓禄普的合作才使英国的子午线轮胎总产量大幅的提高28.08.20062022/11/152021/10/105

邓禄普轮胎与我国的合作主要是，80年代中国内的辽宁轮胎厂和重庆轮胎厂引进了邓禄普设备和技术

日本的子午线轮胎技术也是引进意大利倍耐力公司的技术和设备而发展起来的

目前，日本的主要轮胎公司，普利斯通，在中国有四个厂，横滨轮胎在中国有一个工厂

美国的轮胎

28.08.20062022/11/152021/10/106第二章轮胎的结构与性能一、子午线轮胎和斜交胎的差异子午线轮胎从胎体帘线排列方向来看，与普通斜交胎有本质的区别。传统斜交胎的胎体帘布各层间彼此交叉，并于胎冠中心周向形成一定的角度35°--45°（或与断面轮廓线成55°--45°夹角）见图一；子午线轮胎的胎体各帘布层间帘线相互平行且径向排列，与胎冠中心线周向成90度夹角（或与轮胎断面成0°夹角），如图二图一图二28.08.20062022/11/152021/10/107

二、

轻载重子午胎的结构一些小规格的载重子午胎结构比较接近于轿车子午胎,胎体采用二至三层纤维帘布组成，其带数层选用两层钢丝帘布。因为其速度一般不像轿车带那阳高，所以，一般无需带束层胎面：为一个整体胎面胶带束层：是轻载子午胎的主要受力部件，一般有两层钢丝帘线组成。帘线角度为15-20度胎肩垫胶：主要用来垫平轮胎轮廓的曲面部分，使带束层保持平直地放置在断面中胎体帘布层：一般由二至三层纤维帘布层组成，帘线角度90度胎侧：保护胎体帘布层，耐撕裂性能好，耐疲劳性能好内衬层：是有内胎子午胎的胎里胶层，加强层、软胶芯、硬胶芯、钢丝圈、子口护胶（赛轮半钢项目）28.08.20062022/11/152021/10/109三、载重子午线轮胎的结构载重子午线轮胎多数采用单层钢丝帘布构成胎体，但中小型载重轮胎也可采用多层纤维帘布作为胎体胎冠：与地面直接接触的地方胎基部门：带束层：子午线轮胎的带束层一般为三至四层，其主要受力只有两层，称为工作层带束层垫胶：胎肩垫胶：主要用来垫平胎体的曲面轮廓，使带数层平直地放在断面中胎体帘布层：全钢丝子午胎无论多大规格，轮胎均为单层钢丝帘线胎体内衬层：是有内胎轮胎或无内胎轮胎的胎里胶层，一般两层组成，一层是氯化丁苯胶，另一层可以用钢丝帘布胶28.08.20062022/11/152021/10/1010软胶芯：硬胶芯：子口护胶，又称耐磨胶28.08.20062022/11/152021/10/10112、滚动阻力小，节油性能好3、耐磨性能好、行驶里程高4、生热低5、耐疲劳性能好6、高速性能好7、在干、湿路面上的牵引力和制动性好8、乘坐舒适性好9、噪音小10、耐刺扎性能好28.08.20062022/11/152021/10/1013第三章轮胎的生产过程和设备

及E+L设备在生产中的重要作用第一节生产过程的简介28.08.20062022/11/152021/10/1014第二节挤出设备和工艺，及E+L设备的应用子午线轮胎的很多部件都是采用挤出工艺制造的，其中胎面胶、胎侧胶的复合挤出；各种型胶（胎肩垫胶、三角胶）的挤出或复合挤出。挤出工艺、设备、和挤出工艺、设备和挤出生产线上的各个工序将影响轮胎的质量，因此必须进行严格控制，使各种半成品的截面几何形状达到标准要求，长度、宽度、厚度的公差在标准范围内。若挤出部件的尺寸和质量超出设计范围，则会导致轮胎径向和周向几何尺寸和质量的分布不均。而轮胎的不均匀性，会导致汽车的振动，直接影响汽车在高速行驶条件下的使用性能。如何测量产品的厚度和宽度？目前的测量精度如何？28.08.20062022/11/152021/10/1015测宽系统胶片纠偏系统垫布纠偏系统挤出设备和工艺，及E+L设备的应用28.08.20062022/11/152021/10/1017挤出设备和工艺，及E+L设备的应用E＋Ｌ提供的ＣＣＤ测宽摄像机测宽方案是目前，Harburg－Freudenberger（克虏伯）、Troester（特勒斯特）、Berstorff（贝尔斯托夫）、Konstrukta，等各大机器制造商普遍采用的方案。Ｅ＋Ｌ可以根据客户的不同需求作出不同的配置，尽量降低客户的成本，并且满足客户的需求。测宽方案一，例如ＨＦ胎面线测宽系统28.08.20062022/11/152021/10/1018系统组成：CCD数字式测宽摄像机

OL80高频日光灯光源数字显示器DO0021报警指示灯

I/O模块，控制报警指示灯通讯模块，可根据客户现场需用的不同总线配备，不同的通讯模块，目前，可提供的主要有：

PROFIBUS\CONTROLNET\DEVICENET等照相机安装支架VA5535Ａ类方案介绍挤出设备和工艺，及E+L设备的应用DO0021OL80CCD摄像机28.08.20062022/11/152021/10/1019挤出设备和工艺，及E+L设备的应用典型应用高频光源Can-bus网络终端高频光源Can-bus网络终端网络终端28.08.20062022/11/152021/10/1021高频光源特宽材料的测宽应用典型应用通讯模块DIB000--ProfibusDIE000—DevicenetDID000–ControlnetDIG000--EthenetPLCCan-busCan-bus挤出设备和工艺，及E+L设备的应用28.08.20062022/11/152021/10/1022方案二介绍工业以太网DIA020BCPUI/OI/OI/OI/OPLCEthernetSwitchDIG000MasterLogicE+LDCSCANBusDO81OL81LVDS信号灯控制挤出设备和工艺，及E+L设备的应用28.08.20062022/11/152021/10/1023照相机1材料运行方向照相机2plugplugDO81挤出设备和工艺，及E+L设备的应用主要元件介绍28.08.20062022/11/152021/10/1025LVDSLVDSConnectiondiagramCameraControllerDO81EthernetUSBCANinCANout2x4I/OCameraOL81(2x)EncoderInterrupt主要元件介绍DO81控制器挤出设备和工艺，及E+L设备的应用DO81连接示意图每个DO81控制器，可以接两个OL81摄像头，通过LVDS（低压差分信号传输）连接,速率400M/S可以直接接以太网ETHENET并有两个CAN-BUS接口USB接口Lunix的操作系统，可以安装不同协议的通讯软件、和应用软件优点：照相机探头和主信号处理器分离，安装调试好以后，镜头不需任何调整，与以太网通讯，不需其他硬件28.08.20062022/11/152021/10/1026主要元件介绍OL81镜头CCD接收元件安装基座镜头保护罩主要技术指标：1、CCD总像素5150×256=13184像元大小：7μm

CCD长度:7×5150=36.05mm焦距长度：28mm和50mm优点：调试完成后，即使有故障也不需要移动相机位置28.08.20062022/11/152021/10/1027以太网线plugplugDO81以太网线挤出设备和工艺，及E+L设备的应用主要元件介绍DO81控制器调试方便：可直接用网线连接该照相机，进行调试或故障排查，不需要其他的适配器，也可用直接用DO81进行调试28.08.20062022/11/152021/10/1029在电脑中用Javacanmon软件看到的图像挤出设备和工艺，及E+L设备的应用28.08.20062022/11/152021/10/103028.08.20062022/11/152021/10/1031FS4LED发光二极管光源优点：使用寿命＞50000个小时成本低安装方便，专用的安装底座主要元件介绍28.08.20062022/11/152021/10/1032胶片纠偏系统方案系统组成介绍：检测元件：数字式CCD照相机

OL…

纠偏控制器：DC2340

驱动电机：带增量式编码器

驱动电机AG….（根据推力和行程，选择）工作原理：1、用CCD相机检测胶片的实际位置，然后与目标位置比较，再由驱动电机通过执行机构驱动材料到目标位置2、用CCD测出材料的位置偏差，然后送给，PLC，PLC计算后,给伺服电机驱动收料小车移动。高频光源AG2691CCD照相机数字式控制器DC2340RK4004unblocking24V=unblocking0V=blocking230VACpowersupplyCAN-BUS28.08.20062022/11/152021/10/103324VDC驱动电机接近开关DC0340(1)传感器垫布放料卷S固定的底座Roll传感器物料不可以在滚筒上滑动M垫布纠偏系统方案系统组成：传感器：数字式红外线电眼FR5001

控制器：数字式控制器DC0340驱动器：带增量式编码器电机AG---AG马达28.08.20062022/11/152021/10/1034FR5001元件介绍FR5001：数字式CCD电眼，检测范围20mm检测精度0.1mm优点：1,电眼可与反射板分离安装，最大检测距离为500mm.2,数字式电眼，有故障时，可以给出错误信息

3，信号通过CAN总线传输不受干扰

28.08.20062022/11/152021/10/1035元件介绍：接收元件为CCD接收元件通过电脑或操作面板可以看到电眼检测到的实际图像28.08.20062022/11/152021/10/1036电眼和反射板分离安装，可以避免因信号错误造成的，拉料，或者胶片将探头拉坏的问题U形电眼，不能避免这样的问题28.08.20062022/11/152021/10/1037元件介绍：控制器DC03/13/23全数字式控制器，带有温度检测，和短路保护功能可以设定多种不同的控制方式可以外接多种模拟或数字模块，扩展简单本身带有I/O点，可以直接用I/O点控制纠偏器通过马达的增量式编码器，准确计算电机的位置28.08.20062022/11/152021/10/1038边缘不整齐的材料零点位置15号参数，设定降低的幅度14号参数设定降低敏感度范围有接头或断料的情况19号，参数设定，假如断料时的速度P22号参数可以设定，何种情况是断料控制器根据材料的特性进行优化设定，使系统更稳定的工作28.08.20062022/11/152021/10/1039内衬层（气密层）压延工艺及装备对无内胎子午胎来说，内衬层（气密层）由气密层胶片和过度层胶片组成，这种异型胶片在定型后能使胚胎的内衬层的中部和侧部的厚度保持一致，这对无内胎子午线轮胎尤其是载重子午线轮胎来说是一项很重要的技术要求。气密层胶片要求有极低的空气和湿气透过率，以保证轮胎的内压，过度层胶片的胶料性能要求是提高气密层和胎体帘布层之间的黏合性能，防止轮胎在使用过程中脱层目前：子午线轮胎的生产方法主要有四辊压延法和挤出压延法一：四辊压延法(意大利科梅尼奥压延机，桦林)主要技术指标：自动导开、自动调偏、过度层气密层贴合胶片宽度公差：+/-1.5--+/-3mm

贴合中心误差：≤2mm

胶片厚度公差：+/-0.1mm

压延机速度：3—30m/min

胶片宽度：500—900mm28.08.20062022/11/152021/10/1040四辊压延机流程图28.08.20062022/11/152021/10/1041四辊压延机的优点：1，生产速度快；2，生产的胶片表面质量好：3，胶料温度较低；4，设备投资低缺点：1，压出的胶片容易有气泡2，容易有气泡，所以压延法只适用于不太厚的胶片，一般压延的胶片厚度不超过3mm3,压延机滚筒不带形状，不能生产带断面形状的内衬层的要求28.08.20062022/11/152021/10/1042挤出压延法内衬层挤出压延法的生产工艺与压延法基本相同，生产联动线也大致相同。主要由挤出机、压延机主机、与联动线组成联动线参数：工作运行速度3—30m/min

胶片宽度与公差（230—800mm）+/-3mm胶片厚度与公差：胶片复合对中公差：+/-2mm（1.4—2.6mm）+/-0.2mm称重能力与精度：10kg+/-10g(0.5—1.0mm)+/-0.1mm28.08.20062022/11/152021/10/104328.08.20062022/11/152021/10/1044挤出压延法的优缺点：1、生产的成品无气泡、密实质量高2、成品厚度范围大，可生产较厚的胶片3、宽幅挤出机头保证了压延机的最佳喂料4、成品精度高，整体宽度上的厚度误差小，尺寸稳定性好5、可按轮胎的结构设计要求生产有型断面的胶片6、缺点是设备投资高28.08.20062022/11/152021/10/1045第三节压延设备对中系统对中系统对中系统垫布纠偏系统为什么需要纠偏系统？贴合误差小于2毫米28.08.20062022/11/152021/10/1046垫布纠偏系统宽度测量控制系统为什么需要，垫布纠偏系统？

宽度测量控制系统张力测量系统双挤出机内衬层28.08.20062022/11/152021/10/1047CAN-BUSITEM221[--CAN-BUSOL802812通讯模块DM2000处理器导轨24VDCclampsSE609312releasedistanceI/O模块24V=unblocked0V=blocked数字控制器DC9062RK4004LK4203典型应用：宽度测量控制系统工作原理：经挤出压延后的胶片，有两个修边刀。经过修边后，用一个CCD照相机测量材料的实际宽度，并将信号送给控制器，若实际宽度跟目标不一致，控制器将送一个驱动信号给电机，移动两个修边刀的位置，直到实际宽度与目标宽度一致。主要功能：测量宽度并送给上位机

宽度控制宽度报警指示实时的闭环控制，可以最大限度地减少废料，28.08.20062022/11/152021/10/1048系统组成：

传感器：CCD相机执行机构：VS90，切刀定位机构控制系统：SE90931DC9026OL80OL81VS9028.08.20062022/11/152021/10/1049典型应用：张力控制系统主驱动M传动驱动∑XV

targetF

targetOperation驱动器PLC张力控制模块工作原理：张力传感器PD测量材料的实际张力，送给PLC，在PLC中与目标张力比较，若张力大于目标张力，输出信号降低传动驱动的速度以降低张力，若小于目标张力则增加传动驱动的速度，以增大张力。功能：测量材料实际张力，并由PLC进行张力控制，防止材料拉伸。调整输送带的速度与压延机速度匹配张力计PD放大器CV28.08.20062022/11/152021/10/1050系统组成：

张力计PD信号放大器CV输出信号0—20MVPD21F2βFGαFFRFF1F2Directionof

measurement28.08.20062022/11/152021/10/1051信号放大器CV信号放大器CV2201：把张力计的信号放大后可以有三种输出信号，0—10V；0—20mA；4-20mA零点补偿校准放大率校准28.08.20062022/11/152021/10/1052典型应用：张力控制系统优点：结构简单，安装方便

成本低

准确度高轮胎行业通常用浮动辊控制，安装复杂，缺点：没有长度补偿28.08.20062022/11/152021/10/1053典型应用：内衬层复合纠偏一、双定中纠偏复合时，上下两个输送带均带有纠偏系统，分别独立地将材料纠正到机器的中心线，双定中纠偏可选的配置有：1，传感器选择CCD照相机。2，传感器选择VS3526自动电眼调整架和FR5001电眼AG2691CCD照相机数字式控制器DC2340RK4004unblocking24V=unblocking0V=blocking230VACpowersupplyCAN-BUS高频光源230VACpowersupply典型应用—CCD摄像机应用主要元件：控制器DC2340

电机AG25/AG26

传感器CCD摄像机OL80/OL81高频光源（长度待定）28.08.20062022/11/152021/10/1054典型应用—内衬层贴合处纠偏—CCD照相机28.08.20062022/11/152021/10/1055AG2691数字式控制器DC2340RK4004CAN-BUSVS3526CAN-BUSFR5001FR5001典型应用：内衬层复合纠偏-

自动电眼调整架配置主要组成：控制器DC2340

电机AG25/AG26/

自动电眼调整架VS3526

传感器FR5001（两个）优点：安装方便

占用空间小

不会挤料（相对于U型电眼）28.08.20062022/11/152021/10/1056典型应用-内衬层贴合处纠偏28.08.20062022/11/152021/10/105728.08.20062022/11/152021/10/105824VDC驱动电机接近开关DC0340(1)传感器垫布放料卷S固定的底座Roll传感器物料不可以在滚筒上滑动M垫布纠偏系统方案系统组成：传感器：数字式红外线电眼FR5001

控制器：数字式控制器DC0340驱动器：带增量式编码器电机AG---AG马达28.08.20062022/11/152021/10/1059垫布纠偏应用实例28.08.20062022/11/152021/10/1060主要客户：机器制造商：BERSTORFF(德国贝尔斯托夫有限公司）THYSSENKRUPP(德国蒂森克虏伯公司)TROESTER(德国特勒斯特公司)桂林橡胶工业设计研究院桂林橡胶机械厂青岛高校软控股份有限公司上海精元机械有限公司天津赛象科技股份有限公司

Konstrukta（捷克）轮胎制造商：COOPER(库玻轮胎)风神轮胎股份有限公司GOODYEAR(固特异轮胎)广州华南橡胶轮胎有限公司HANKOOK(韩泰轮胎)贵州轮胎股份有限公司KUMHO(锦湖轮胎)杭州朝阳橡胶有限公司MICHELIN(米其林轮胎)杭州富阳公牛轮胎制造有限责任公司PIRELLI(倍耐力轮胎)青岛黄海橡胶股份有限公司YOKOHAMA(横滨轮胎)青岛双星轮胎工业有限公司GRANDTOUR(佳通轮胎)三角轮胎股份有限公司库珀成山轮胎股份有限公司上海双钱载重轮胎公司28.08.20062022/11/152021/10/1061钢丝/纤维帘布压延设备钢丝压延机对中系统垫布纠偏28.08.20062022/11/152021/10/1062对中系统工作原理：钢丝压延机通常压延后就要贴一层塑料半透明垫布，E+L的对中系统选用专用的电眼FE3132检测钢丝帘布的实际边缘，而不是垫布的边，这样可以保证实际帘布卷曲的整齐。材料经过对中系统后，由PLC送一个启动信号，给对中系统，对中系统地自动电眼调整架驱动两个电眼找材料边缘，找到边缘后，纠偏开始工作，纠正钢丝帘布到机械的中心系统组成：控制器DC03/13/23/

电机AG26

自动电眼调整架VS3526

电眼FE3132FE3132

FE313224VDCAG2691DC0340SR6111纠偏器VS3526

Can-busI/O控制28.08.20062022/11/152021/10/1063主要元件：传感器FE3132可以检测到塑料垫布和钢丝帘布的贴合处工作电压：24V输出信号：-8--+8V优点：电眼上面的电位计可以根据透光度的不同，调整发射的强度，适用不同的垫布28.08.20062022/11/152021/10/1064FE3132电眼28.08.20062022/11/152021/10/106524VDC驱动电机接近开关DC0340(1)传感器垫布放料卷S固定的底座Roll传感器物料不可以在滚筒上滑动M垫布纠偏系统方案系统组成：传感器：数字式红外线电眼FR5001

控制器：数字式控制器DC0340驱动器：带增量式编码器电机AG---AG马达28.08.20062022/11/152021/10/1066纤维帘布压延机28.08.20062022/11/152021/10/1067机器简介：帘布压延机是生产纤维帘布的机器，一般来说，一条生产线可分为三个区域，第一区是第一张力站的上游（布张力3000-8000N）。第二区是压延区（布张力是6000-30000N），第三区是第二张力站的下游，（布张力3000—8000N）在整个生产过程中为了提高产品的质量，提高生产效率、减少原料浪费，必须对关键部位的材料位置和材料张力进行准确的控制已达到生产工艺的要求。E+L公司为整个帘布压延机的张力控制和位置控制提供了最先进、最稳定的控制方案，并在世界各大轮胎厂得到了成功的应用，28.08.20062022/11/152021/10/1068机器配置图28.08.20062022/11/152021/10/1069方案介绍：1；纠偏系统；SR61，工作宽度:1200-2400mm材料张力：5000—20000N纠偏范围：+/-50、+/-75、+/-100纠偏精度：+/-0.3mm电眼：FR5001电眼调整架：VS3526自动电眼追踪28.08.20062022/11/152021/10/107028.08.20062022/11/152021/10/1071在帘布压延机的生产中，工艺要求帘布的密度为，56根/5cm,误差范围是+/-1.5根，=2.6%如下图中：没有扩幅系统和纠偏系统时的帘线密度分布情况绿线是使用纠偏和扩幅系统的分布图。28.08.20062022/11/152021/10/1072全幅扩幅系统BCS31系统组成：电眼FR50012个

电机AG462个

电眼架：VS3526，电眼预定位调整架控制器DC0340和DO2001扩幅精度：1mm,扩幅范围：100mm入料精度要求：+/-10mm28.08.20062022/11/152021/10/1073应用实例：28.08.20062022/11/152021/10/1074应用实例28.08.20062022/11/152021/10/1075工作原理示意图28.08.20062022/11/152021/10/1076边缘密度控制系统：BCS11,

应用范围：在进入压延机前的准确的边缘密度控制

技术数据：材料张力：18000N滚轮直径：38mm滚轮长度：178mm扩幅精度：+/-1mm电眼：FR5001定位装置：VE7023VE5010（手动定位）VE5016（自动定位装置）28.08.20062022/11/152021/10/1077系统组成和控制原理主要元件是：传感