專(zhuān)利名稱(chēng)：輪胎均勻性檢驗(yàn)的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎均勻性檢驗(yàn)機(jī)械領(lǐng)域，更具體地說(shuō)涉及一種用于改進(jìn)均勻性檢驗(yàn)機(jī)械的重復(fù)性的技術(shù)。
背景技術(shù)：
輪胎制造的一個(gè)構(gòu)成部分是檢驗(yàn)輪胎的均勻性。制成輪胎之后將它們按規(guī)定路線(xiàn)送往檢驗(yàn)機(jī)械。在題為“輪胎均勻性檢驗(yàn)系統(tǒng)”的6016695號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中說(shuō)明了輪胎均勻性檢驗(yàn)機(jī)械的一個(gè)例子。該專(zhuān)利在此引為參考文獻(xiàn)。典型的均勻性檢驗(yàn)機(jī)械將輪胎自動(dòng)地傳進(jìn)檢驗(yàn)機(jī)械，將它夾在兩個(gè)半輪緣之間，給它充氣，壓靠著一個(gè)鼓輪模擬汽車(chē)的重量給它加載，繼續(xù)進(jìn)行檢驗(yàn)步驟，然后給輪胎打記號(hào)并將輪胎分類(lèi)送到幾個(gè)輸出傳送帶之一。在題為“用于有圓錐支撐板的輪胎檢驗(yàn)系統(tǒng)的負(fù)載輪組件”的5979231號(hào)美國(guó)專(zhuān)利和題為“用于施加于輪胎所需平均徑向力的裝置及方法”的4704900號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中說(shuō)明了在當(dāng)前可得到的均勻性檢驗(yàn)機(jī)械中出現(xiàn)的負(fù)載輪組件，這兩專(zhuān)利在此引為參考文獻(xiàn)。某些均勻性檢驗(yàn)機(jī)械執(zhí)行一些附加步驟，如打磨輪胎以改善它的特性并且測(cè)量輪胎的幾何參數(shù)。
典型的均勻性檢驗(yàn)機(jī)械的檢驗(yàn)步驟包括旋轉(zhuǎn)已加載的充氣輪胎，測(cè)量輪胎對(duì)鼓輪施加的力隨輪胎旋轉(zhuǎn)位置的變化，為了得到輪胎特性的測(cè)量結(jié)果對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，使輪胎的旋轉(zhuǎn)方向反向(在題為“輪胎檢驗(yàn)系統(tǒng)的可自動(dòng)調(diào)節(jié)寬度的夾盤(pán)裝置”的5992227號(hào)美國(guó)專(zhuān)利中可找到在檢驗(yàn)過(guò)程中用于安裝和旋轉(zhuǎn)輪胎的軸組件的說(shuō)明，該專(zhuān)利在此引為參考文獻(xiàn))，重復(fù)測(cè)量過(guò)程，把一個(gè)或兩個(gè)方向上的特性測(cè)量結(jié)果與預(yù)置的限度比較得到輪胎均勻性等級(jí)，并確定進(jìn)一步處理的輸出傳送帶，將分級(jí)分類(lèi)的結(jié)果放進(jìn)儲(chǔ)存器，以便以后打記號(hào)和分類(lèi)使用，并在正確的方位停止旋轉(zhuǎn)，以便可在輪胎需要的角度位置上打記號(hào)，通常對(duì)應(yīng)于徑向力變化第一諧波的高點(diǎn)。
均勻性檢驗(yàn)機(jī)械質(zhì)量的一個(gè)共同量度是它的重復(fù)性，當(dāng)多次檢驗(yàn)輪胎時(shí)，輪胎特性測(cè)量的重復(fù)性如何。機(jī)械上的許多原因可造成檢驗(yàn)機(jī)械重復(fù)性的不足，如加載和充氣檢驗(yàn)條件控制不好，檢驗(yàn)輪緣或裝載鼓輪中過(guò)大的偏斜，電子噪音，機(jī)械振動(dòng)等。由于重復(fù)性是機(jī)械質(zhì)量的重要量度，所以注意力一直集中在若干年內(nèi)都能得到好的重復(fù)性。
已知當(dāng)某些類(lèi)型的輪胎用在均勻性檢驗(yàn)機(jī)械的重復(fù)性測(cè)量時(shí)，這些類(lèi)型的輪胎結(jié)構(gòu)能導(dǎo)致不良的重復(fù)性。例如，用尼龍作為輪胎中的加強(qiáng)材料常導(dǎo)致不良的重復(fù)性。不幸的是，在近幾年內(nèi)，較多的輪胎是按照導(dǎo)致不良重復(fù)性的設(shè)計(jì)構(gòu)造的。這是由于強(qiáng)調(diào)通過(guò)使用如帶邊重疊層的組分來(lái)增強(qiáng)輪胎的可靠性，并且強(qiáng)調(diào)高速級(jí)輪胎的重要性，而高速級(jí)輪胎常常使用尼龍覆蓋層。這些不利的輪胎的日漸流行對(duì)于輪胎均勻性檢驗(yàn)機(jī)械的制造者提出了一個(gè)問(wèn)題。即檢驗(yàn)機(jī)械的質(zhì)量如同前些年一樣高(甚至質(zhì)量有些改善)，但它們與檢驗(yàn)輪胎一起重復(fù)性的測(cè)量結(jié)果則顯示檢驗(yàn)機(jī)械不達(dá)標(biāo)。
而且，這些不利輪胎的測(cè)量為輪胎的制造者提出了一個(gè)問(wèn)題。如果它們的特性測(cè)量中(至少在商業(yè)上可行的時(shí)間內(nèi)測(cè)量時(shí))存在大的不確定性，那么輪胎的制造者就不能可靠地將輪胎按等級(jí)分進(jìn)正確的目錄，因而可能造成顧客不滿(mǎn)意或者因定低了輪胎的等級(jí)而造成不必要的收入損失。

發(fā)明內(nèi)容
以對(duì)要檢驗(yàn)的特性的影響降至最低的方式執(zhí)行檢驗(yàn)步驟提高了輪胎檢驗(yàn)的重復(fù)性。本發(fā)明為以可重復(fù)方式檢驗(yàn)輪胎提供了一種方法及裝置。將輪胎安裝在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)軸上旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，測(cè)量一個(gè)或多個(gè)輪胎參數(shù)作為輪胎旋轉(zhuǎn)位置的函數(shù)。根據(jù)已測(cè)量的參數(shù)，確定進(jìn)行下一個(gè)檢驗(yàn)步驟的輪胎位置。然后在已確定的位置進(jìn)行下一個(gè)檢驗(yàn)步驟。
在本發(fā)明的一個(gè)方面中，輪胎的反轉(zhuǎn)在反轉(zhuǎn)期間輪胎調(diào)整最少的位置進(jìn)行。檢驗(yàn)過(guò)程中測(cè)量對(duì)加載滑架(load carriage)施加的徑向力并且記錄該力的變化。計(jì)算徑向力變量的第一諧波并且在第一諧波的零交叉點(diǎn)執(zhí)行反向。
在本發(fā)明的另一方面中，在輪胎停止旋轉(zhuǎn)之前或者同時(shí)，從加載滑架上去掉負(fù)載。確定所需的輪胎停轉(zhuǎn)位置及加載滑架卸載輪胎所行進(jìn)的后退距離。計(jì)算負(fù)載滑架移動(dòng)該后退距離所需要的后退時(shí)間以及在后退時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)角度。根據(jù)這個(gè)信息推算出必須開(kāi)始后退使得加載滑架在所需的輪胎停止位置完成后退的輪胎后退位置，加載滑架在輪胎的后退位置開(kāi)始后退。
從結(jié)合下面附圖的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，本發(fā)明的其它特點(diǎn)，益處和優(yōu)點(diǎn)將是很清楚的。


圖1是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于操作輪胎均勻性檢驗(yàn)機(jī)械的方法流程圖，及；圖2是按照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，用于操作輪胎均勻性檢驗(yàn)機(jī)械的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
均勻性檢驗(yàn)機(jī)械重復(fù)性降低的一個(gè)原因是輪胎在欠載下，反轉(zhuǎn)輪胎旋轉(zhuǎn)方向時(shí)，在反轉(zhuǎn)過(guò)程中輪胎“調(diào)整”，而這個(gè)“調(diào)整”會(huì)影響在第二旋轉(zhuǎn)方向所做的測(cè)量，特別是徑向力變量的測(cè)量。相信可根據(jù)輪胎發(fā)生反轉(zhuǎn)的角位置預(yù)測(cè)這個(gè)影響，從徑向力變量增加，通過(guò)幾乎沒(méi)有什么變化到徑向力變量減小。由于在兩個(gè)旋轉(zhuǎn)方向的徑向力顯示出高度類(lèi)似，所以可根據(jù)在第一方向所做的測(cè)量來(lái)控制反轉(zhuǎn)，使得在第二方向上產(chǎn)生小的徑向力變化。這就使該檢驗(yàn)機(jī)械在重復(fù)性很好的基礎(chǔ)上提供第二方向上徑向力的真實(shí)測(cè)量。
按照一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，均勻性檢驗(yàn)機(jī)械是按照?qǐng)D1列出的步驟操作的。在步驟110，在當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)方向測(cè)量徑向力變量。在步驟120中計(jì)算該力變量的第一諧波并且在步驟130中確定相應(yīng)于第一諧波的任一零交叉點(diǎn)的輪胎位置。在步驟140中監(jiān)測(cè)輪胎的位置，直到達(dá)到零交叉點(diǎn)。在步驟150中在合適的位置反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方向并繼續(xù)檢驗(yàn)。
雖然該技術(shù)將因延遲反向而稍增加了周期時(shí)間，但這一增加可由在第二方向的“預(yù)熱”(“Warm-up”)時(shí)間的減少得到補(bǔ)償。
與輪胎有關(guān)的重復(fù)性差的另一個(gè)原因是為了打記號(hào)輪胎而停止輪胎旋轉(zhuǎn)，打記號(hào)或在檢驗(yàn)區(qū)進(jìn)行，或主要是在檢驗(yàn)機(jī)械的下一站進(jìn)行。
這也使得輪胎進(jìn)行“調(diào)整”，作為重復(fù)性檢驗(yàn)的一部分，調(diào)整甚至保持到在輪胎被運(yùn)回到檢驗(yàn)機(jī)械的入口之后以便重新檢驗(yàn)。雖然對(duì)一些輪胎制造者就他們對(duì)輪胎的處理來(lái)說(shuō)好像沒(méi)有多大問(wèn)題，因?yàn)檫@時(shí)已經(jīng)做出了分級(jí)的決定，但是在許多情況下工藝流程使輪胎按流程路線(xiàn)送至平衡檢驗(yàn)機(jī)械(如ITW Ride Qualitg Products制造的ALT-238)，在這里輪胎的“調(diào)整”可導(dǎo)致不正確的平衡測(cè)量，做出隨后的分級(jí)決定。
這一原因可以通過(guò)對(duì)輪胎提前卸載使得在輪胎停轉(zhuǎn)時(shí)去掉輪胎上的負(fù)載得以解決?？刂凭鶆蛐詸z驗(yàn)機(jī)械的本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)知道實(shí)現(xiàn)這種控制的幾種途徑。在所述實(shí)施例中，根據(jù)由圖2中列出的步驟組成的方法操作輪胎均勻性檢驗(yàn)機(jī)械。所希望的停轉(zhuǎn)位置與步驟210中的相同。在步驟220中根據(jù)輪胎加載時(shí)對(duì)輪胎外半徑所做的測(cè)量來(lái)確定為了脫離開(kāi)輪胎加載輪需要后退的距離。在步驟230中根據(jù)這個(gè)距離和已知的負(fù)載輪滑架的運(yùn)動(dòng)速度來(lái)計(jì)算后退這段距離所需要的時(shí)間。在步驟240中確定在后退過(guò)程中輪胎旋轉(zhuǎn)的角度并且在步驟250中推導(dǎo)出開(kāi)始后退的位置。當(dāng)輪胎處于這樣一個(gè)方位，從該方位開(kāi)始輪胎能在按上面步驟確定的時(shí)間內(nèi)停止并停止在所需的位置時(shí)，負(fù)載輪后退和軸停轉(zhuǎn)同時(shí)開(kāi)始。這導(dǎo)致負(fù)載輪在軸剛一停轉(zhuǎn)就與輪脫離接觸(步驟260-290)。
從上面的說(shuō)明可以看出，通過(guò)以檢驗(yàn)裝置對(duì)輪胎的均勻特性影響最小的方式，在控制過(guò)程中操縱輪胎，可以執(zhí)行重復(fù)性更好的均勻性檢測(cè)。雖然以特定的限度對(duì)本發(fā)明做了說(shuō)明，但本發(fā)明包括了在后附權(quán)利要求書(shū)的精神或范圍內(nèi)的所有對(duì)說(shuō)明書(shū)中所說(shuō)明的設(shè)計(jì)的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種檢驗(yàn)輪胎的方法，包括以下步驟將輪胎安裝在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)軸上；使輪胎沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)并且測(cè)量一個(gè)或多個(gè)輪胎參數(shù)做為輪胎旋轉(zhuǎn)位置的函數(shù)；根據(jù)測(cè)量的參數(shù)確定輪胎反轉(zhuǎn)的位置；當(dāng)輪胎到達(dá)預(yù)定的位置時(shí)使旋轉(zhuǎn)方向反向。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述測(cè)量參數(shù)包括徑向力變量。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，包括計(jì)算徑向力變量第一諧波的步驟，并且其中使輪胎旋轉(zhuǎn)方向反向的步驟是根據(jù)所計(jì)算的第一諧波執(zhí)行的。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于使輪胎旋轉(zhuǎn)方向反向的步驟是在徑向力變量的第一諧波的正向零交叉點(diǎn)執(zhí)行的。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于使輪胎旋轉(zhuǎn)方向反向的步驟是在徑向力變量的第一諧波負(fù)向零交叉點(diǎn)執(zhí)行的。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于使輪胎旋轉(zhuǎn)方向反向的步驟在徑向力變量的第一諧波的首次遇到的零交叉點(diǎn)執(zhí)行的。
7.一種檢驗(yàn)輪胎的方法包括以下步驟將輪胎安裝在一個(gè)可旋轉(zhuǎn)軸上；通過(guò)移動(dòng)加載滑架接觸輪胎周邊，由可移動(dòng)的加載滑架向輪胎周邊施加負(fù)載；使輪胎旋轉(zhuǎn)并且測(cè)量一個(gè)或多個(gè)輪胎參數(shù)做為輪胎旋轉(zhuǎn)位置的函數(shù)；確定所期望的輪胎停轉(zhuǎn)位置；確定為卸載輪胎加載滑架所運(yùn)行的后退距離；確定加載滑架移動(dòng)已確定的后退距離所需要的后退時(shí)間；計(jì)算在后退時(shí)間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度；推算必須開(kāi)始后退使得加載滑架在所期望停轉(zhuǎn)位置完成后退的輪胎后退位置；在已推算出的輪胎后退位置使加載滑架開(kāi)始后退。
8.一種檢驗(yàn)輪胎的設(shè)備包括一個(gè)使待檢驗(yàn)輪胎沿第一方向旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)軸；一個(gè)加載滑架，用于接觸正要檢驗(yàn)的輪胎，給輪胎加載和測(cè)量輪胎參數(shù)，并可沿垂直于軸的后退軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)；用于測(cè)量輪胎加在加載滑架上的徑向力，安裝在所述加載滑架上的加載單元；一臺(tái)控制器，用于記錄測(cè)量做為輪胎旋轉(zhuǎn)位置的函數(shù)的輪胎參數(shù)，做為輪胎位置的函數(shù)計(jì)算徑向力變量的第一諧波，根據(jù)已計(jì)算的第一諧波確定使旋轉(zhuǎn)方向反向的輪胎位置。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于控制器使輪胎在徑向力的第一諧波的零交叉點(diǎn)發(fā)生輪胎旋轉(zhuǎn)的反向。
10.一種檢驗(yàn)輪胎的設(shè)備包括一個(gè)使被檢驗(yàn)輪胎沿第一方向旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)軸；一個(gè)加載滑架，可沿垂直于所述軸的后退軸線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，用于接觸正要檢驗(yàn)的輪胎、給輪胎加載和測(cè)量輪胎參數(shù)；一個(gè)安裝在所述加載滑架上，用于測(cè)量輪胎加在所述加載滑架上的徑向力的加載單元；一個(gè)控制器，記錄所測(cè)量的做為輪胎旋轉(zhuǎn)位置函數(shù)的輪胎參數(shù)，其中，控制器使加載滑架在輪胎停止轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)后退。
全文摘要
用于檢驗(yàn)輪胎的方法及設(shè)備。在步驟(110)中測(cè)量在當(dāng)前旋轉(zhuǎn)方向的徑向力變量。在步驟(120)中計(jì)算力變量的第一諧波并且在步驟(130)中確定相應(yīng)于第一諧波任一零交叉點(diǎn)的輪胎位置。在步驟(140)中監(jiān)測(cè)輪胎位置直到到達(dá)一個(gè)零交叉點(diǎn)。在步驟(150)中在合適的位置使旋轉(zhuǎn)方向反向并且繼續(xù)檢驗(yàn)。
文檔編號(hào)G01M1/22GK1646891SQ03808555
公開(kāi)日2005年7月27日 申請(qǐng)日期2003年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月22日
發(fā)明者詹姆斯·畢比, 巴里·卡戈烏德, 理查德·馬圖薩尼 申請(qǐng)人:伊利諾斯器械工程公司