專利名稱：用于檢測胎側(cè)部的外形異常的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于檢測充氣輪胎的側(cè)壁部即胎側(cè)部的外 形異常的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
由于例如以下專利文獻(xiàn)1 ,已知 一 種用于檢測胎側(cè)部的外 形異常的傳統(tǒng)方法和設(shè)備。專利文獻(xiàn)l:曰本特開昭64-6715 ( JP-64006715誦A )在該文獻(xiàn)中描述的方法和設(shè)備包括以下步驟沿圓周方向 測量充氣輪胎的側(cè)壁部的凹凸(irregularity ); 從以上測量的 結(jié)果的波形中消除諸如字符或線條的人為凹凸的影響；以及， 如果在任意部分上述消除步驟之后的波形超過標(biāo)準(zhǔn)值，則判斷 為側(cè)壁部有外形異常。以這種方式，傳統(tǒng)方法和設(shè)備檢測在側(cè) 壁的圓周上的一個或更多個位置隨機(jī)發(fā)生的異常凹凸，并且將 具有這樣的異常凹凸的充氣輪胎作為具有外形異常的充氣輪胎 而淘汰。發(fā)明內(nèi)容發(fā)明要解決的問題為了 4吏構(gòu)成充氣專侖月臺的4侖胎纟且成4牛(component member ) 彎折(turnback),傳統(tǒng)上已經(jīng)使用了膠嚢(bladder )。近年來，提出了使輪胎組成件彎折的機(jī)械裝置。當(dāng)由機(jī)械裝置將輪 胎組成件彎折時，在沒有人為凹凸的側(cè)壁部的平坦部分上重復(fù) 形成微小凹凸。但是，隨著機(jī)動車變得更加奢華，用戶對充氣 輪胎的有異常的外觀的要求變得更高，使得用戶可能會抱怨微
小的重復(fù)的凹凸。本發(fā)明的目的是提供用于檢測胎側(cè)部的外形異常的方法和 設(shè)備，所述方法和設(shè)備可以檢測上述重復(fù)的樣i小凹凸，即，胎 側(cè)部的外形異常。用于解決問題的手段可以通過包括以下步驟的方法來實(shí)現(xiàn)該目的沿圓周方向 測量充氣l侖胎的側(cè)壁部的凹凸；由階次分坤斤(order analysis ) 裝置進(jìn)行基于所述測量的結(jié)果的波形的高階的階次分析，以計(jì) 算該階次的凹凸值；以及，將凹凸值與預(yù)設(shè)的可接受值進(jìn)行比 較，如果凹凸值超過可接受值，則由判斷裝置判斷為側(cè)壁部有異常。發(fā)明效果在本發(fā)明中，進(jìn)行基于通過沿圓周方向測量胎側(cè)部的凹凸 而獲得的波形的高階的階次分析，以計(jì)算該階次的凹凸值，如 果凹凸值超過可接受值，則判斷為外形有異常。因此，可以容 易并且確定地淘汰這樣的充氣輪胎在圓周方向上在胎側(cè)部上 重復(fù)形成了超過可接受值的某階次的微小凹凸。當(dāng)方法是根據(jù)權(quán)利要求2的配置時，可以以相對簡單的配 置但是以高精度來進(jìn)行階次分析。另外，由于制造中的上述原 因，重復(fù)的微小凹凸趨向在權(quán)利要求3和4中的階次范圍內(nèi)發(fā) 生，并且依賴于光強(qiáng)度，該范圍內(nèi)的微小凹凸很可能高度可見， 使得優(yōu)選地在該階次范圍內(nèi)進(jìn)行階次分析。


圖l是本發(fā)明的一個實(shí)施例的正剖面圖，其中一些部件作 為才匡#皮示出。圖2是示出在輪胎的 一 次轉(zhuǎn)動期間測得的側(cè)壁部上的凹凸
的波形的波形圖。附圖標(biāo)記的說明20測量裝置 24階次分析裝置 30判斷裝置 T充氣輪胎 S側(cè)壁部具體實(shí)施方式
接著，將參考附圖討論本發(fā)明的實(shí)施例。在圖1和2中，附 圖標(biāo)記]l表示輪胎檢查設(shè)備，輪胎檢查設(shè)備ll具有在垂直方向 上可延伸的可旋轉(zhuǎn)上主軸(spmdle) 12。上壽侖輞(rim ) 13被 固定在上主軸12的下端，要檢查的水平放置的充氣輪胎T的一 側(cè)(上側(cè))的胎圏部B被安裝在上輪輞13上。輪胎檢查設(shè)備ll 具有下主軸14,所述下主軸14處于上主軸12的正下方，并且與 上主軸12同軸。固定在下主軸14的上端的是下輪輞15,上述充 氣輪胎T的另一側(cè)(下側(cè))的胎圏部B被安裝在所述下輪輞15 上。氣缸的未示出的活塞桿(piston rod)和電動機(jī)17的輸出 軸(output shaft) 一皮連接到下主軸14。結(jié)果，當(dāng)氣缸的活塞 桿突出或者縮回時，下主軸14、下輪輞15和電動機(jī)17 —體地向 上或者向下移動，而當(dāng)電動機(jī)17工作時，下主軸14、上主軸12、 下輪輞15、上輪輞13和充氣輪胎T一體地繞垂直軸旋轉(zhuǎn)。附圖標(biāo)記20表示作為測量裝置的非接觸型激光位移測量 儀，該裝置正好布置在上述充氣輪胎T的一個(上)側(cè)壁部S之 上。激光位移測量儀20向充氣輪胎T的 一 個側(cè)壁部S的外表面發(fā) 出直線狀的激光束，然后，接收從這個側(cè)壁部S反射的激光束。
在該背景下，如果通過電動機(jī)17的工作使充氣輪胎T關(guān)于激光位移測量儀20進(jìn)行相對旋轉(zhuǎn)，則激光位移測量儀20基于反射的 激光束，沿圓周方向測量充氣輪胎T的一個側(cè)壁部S的外表面上 的凹凸。在圖2中示出在充氣輪胎T進(jìn)行一次旋轉(zhuǎn)的同時一個側(cè) 壁S的外表面上的凹凸(幅度)的波形。附圖標(biāo)記23表示用于放大來自激光位移測量儀20的測量 信號(測量結(jié)果)的放大器，經(jīng)放大器23放大后的測量信號被 輸出到包括例如FFT (快速傅立葉變換)分析儀的階次分析裝 置24 。附圖標(biāo)記26表示附接到電動機(jī)17的輸出軸的編碼器 (encoder),編碼器26檢測電動機(jī)17的旋轉(zhuǎn)，并且將檢測到的 結(jié)果作為旋轉(zhuǎn)信號輸出到階次分析裝置2 4 。當(dāng)須'j量信號和旋轉(zhuǎn)信號以上述方式被輸入，)J階次分析裝置 2 4時，階次分析裝置2 4裁剪出與充氣輪胎T的 一 次旋轉(zhuǎn)相對應(yīng) 的測量結(jié)果的波形，然后，對裁剪出的測量結(jié)果的波形進(jìn)行傅 立葉變換。以這種方式，進(jìn)行基于測量結(jié)果的波形的高階的階 次分析，以給出該階次的微小凹凸的值。通過對測量結(jié)果的波 形進(jìn)行傅立葉變換，可以利用簡單的配置以高精度進(jìn)行階次分 析。在該背景下，"高階"意味著在輪胎的一次旋轉(zhuǎn)期間有兩次 或更多次周期性波動，例如，十階意味著周期性地觀測波動l() 次，二十階意味著周期性地觀測波動20次。在充氣輪胎T用于乘用車的情況下，優(yōu)選地至少以40士5階 內(nèi)的一個階次進(jìn)行上述階次分析。這是因?yàn)橛捎谥圃熘械纳鲜?原因，重復(fù)的微小凹凸趨向在這樣的階次范圍內(nèi)發(fā)生在側(cè)壁部 S上，并且該階次范圍內(nèi)的微小凹凸可以容易地辨別。同時，在充氣輪胎T用于卡車和公共汽車的情況下，優(yōu)選 地至少以6()士5階內(nèi)的一個階次進(jìn)行上述階次分析。這是因?yàn)橛?于制造中的上述原因，重復(fù)的微小凹凸趨向在這樣的階次范圍
內(nèi)發(fā)生在側(cè)壁部S上，并且該階次范圍內(nèi)的微小凹凸可以容易 地辨別。將經(jīng)歷由階次分析裝置24進(jìn)行的階次分析的每個階次的 微小凹凸的值從階次分析裝置2 4輸出到判斷裝置3 0 。附圖標(biāo)記 31表示存儲預(yù)設(shè)的針對每個階次的可允許值的設(shè)置裝置，所述 針對每個階次的可允許值例如是在輪胎用于卡車和公共汽車的 情況下的針對每個階次的0.1 m m 。將必需的可允許值合適地從 設(shè)置裝置31輸出到判斷裝置3 0 。在每個階次的微小凹凸的值以 上述方式被輸入到判斷裝置30之后，判斷裝置31將微小凹凸的 值與從設(shè)置裝置31輸入的相應(yīng)階次的可允許值進(jìn)行比較。如果 在至少 一 個階次中微小凹凸的值超過可允許值，則判斷裝置3 () 判斷為側(cè)壁S具有外形異常。在本實(shí)施例中，針對每個階次確定微小凹凸的值，并且基 于這些值，檢測外形異常，但是要理解，基于利用激光位移測 量儀2 0的測量的上述結(jié)果，可以檢觀"諸如側(cè)壁部上的不規(guī)貝'J異 常凹凸或者異常橫向擺動(搖擺)等外形異常。以這種方式， 可以利用 一種現(xiàn)有設(shè)備來檢測幾種異常。然后，將描述上述實(shí)施例的操作。當(dāng)由未示出的諸如輸送 器的傳送裝置將用于乘用車的水平放置的充氣輪胎T傳送到正 好在下輪輞15之上的位置時，氣缸的活塞桿突出，下主軸14升 高，直至充氣輪胎T的另一側(cè)(下側(cè))的胎圏部B被擱置在下輪 輞15上。在此之后，氣缸的活塞桿保持突出，使得下主軸14、 下輪輞15和充氣輪胎T一起升高。當(dāng)充氣輪胎T的一側(cè)(上側(cè)) 的胎圏B被擱置在上輪輞13上時，停止活塞桿的突出。以這種 方式，充氣輪胎T被安裝在輪胎檢查設(shè)備11上。然后，電動機(jī)17工作，使下主軸14、上主軸12、下輪輞15、 上輪輞13和充氣輪胎T一體旋轉(zhuǎn)，同時激光位移測量儀20沿閱
周方向測量一個側(cè)壁部S的外表面上的凹凸。在該連接中，來自激光位移測量儀20的測量信號(測量結(jié)果)經(jīng)放大器23放大， 然后，被輸出到階次分析裝置24。同時，來自編碼器26的旋轉(zhuǎn) 信號被輸出到階次分析裝置24。從而，階次分析裝置24裁剪出 與輪胎的一次旋轉(zhuǎn)相對應(yīng)的測量結(jié)果的波形，然后，對裁剪出 的測量結(jié)果的波形進(jìn)行傅立葉變換，以進(jìn)行基于測量結(jié)果的波 形的、在本實(shí)施例中40±5范圍內(nèi)的所有階次的高階的階次分 析。這將給出針對每個階次的微小凹凸的值。將以這種方式確定的針對每個階次的微小凹凸的值從階次 分析裝置24輸出到判斷裝置30。在這種情況下，將每個階次的 可允許值(O.lmm)從設(shè)置裝置31輸入到判斷裝置3()，以便判 斷裝置30將上述微小凹凸的值與可允許值進(jìn)行比較，如果在至 少 一 個階次中孩￡小凹凸的值超過可允許值，則判斷為側(cè)壁部S 具有外形異常。以這種方式，當(dāng)發(fā)現(xiàn)沿圓周方向在側(cè)壁部S上 重復(fù)形成了超過可允許值的某階次的微小凹凸的具有外形異常 的充氣輪胎T時，在未示出的指示器上顯示該充氣輪胎，然后， 容易并且確定地將該充氣輪胎作為有異常的輪胎從生產(chǎn)線淘 汰。在上述實(shí)施例中，激光位移測量儀20在充氣輪胎T旋轉(zhuǎn)的 同時保持不動，所述操作使它們相對旋轉(zhuǎn)，從而由激光位移測 量儀20沿圓周方向測量側(cè)壁部S上的凹凸。但是要理解，在本 發(fā)明中，充氣輪胎可以在測量裝置旋轉(zhuǎn)的同時保持不動，所述 操作同樣使它們相對旋轉(zhuǎn)，從而由測量裝置沿圓周方向測量側(cè) 壁部S上的凹凸。此外，在上述實(shí)施例中，能夠發(fā)出直線狀的激光束的激光 位移測量儀20被用作測量裝置，以沿著單個圓測量側(cè)壁部S上 的凹凸。但是要理解，在本發(fā)明中，可以使用發(fā)出以扇狀的形
式散開的幕狀(平面)激光束的兩維激光位移測量儀。在這種 情況下，可以在直徑不同的幾個同心圓上測量側(cè)壁部S上的凹凸。
此外，在上述實(shí)施例中，F(xiàn)FT分析儀被用作階次分析裝置 24。但是要理解，在本發(fā)明中，可以使用為要分析的每個階次 而設(shè)置的帶通濾波器。另外，在上述實(shí)施例中，激光位移測量 儀20測量一側(cè)的側(cè)壁部S上的凹凸，但是在本發(fā)明中，測量裝 置可以測量僅在另 一側(cè)的側(cè)壁部上的凹凸，或者兩個測量裝置 被設(shè)置來同時測量一側(cè)和另 一側(cè)的側(cè)壁部S上的凹凸。
此外，在上述實(shí)施例中，針對多個階次(40±5階內(nèi)的所有 階次)進(jìn)行階次分析，然后，基于階次分析的結(jié)果判斷外形異 常。但是要理解，在本發(fā)明中，可以針對異常的微小凹凸最頻 繁發(fā)生的單個階次進(jìn)行階次分析，然后，基于階次分析的結(jié)果 判斷外形異常。
注意，在輪胎的側(cè)壁上發(fā)生的高階周期性凹凸很可能是由 利用機(jī)械裝置來彎折輪胎組成件以外的原因造成的。例如，用 于使輪胎成型的以下方法是已知的通過準(zhǔn)備寬度方向上邊的 長度與產(chǎn)品輪胎的橫截面中的胎體件和內(nèi)襯墊件的周長相對 應(yīng)，并且圓周方向上邊的長度為一英寸的圓周率t倍(加上重 疊距離)的帶狀件，并且在輪胎圓周方向上布置多個該帶狀件， 其中該帶狀件的數(shù)量與輪胎的公稱直徑(nominal diameter) (英寸)相對應(yīng)，來在輪胎成型鼓上形成輪胎的胎體件和內(nèi)襯 墊件。在該方法中，在輪胎圓周方向上鄰近的帶狀件之間形成 的縫周期性地出現(xiàn)，所述狀況很可能形成與輪胎的公稱直徑(英 寸)相對應(yīng)的階次的圓周凹凸部分。在這種情況下，進(jìn)行與輪 胎的公稱直徑(英寸)相對應(yīng)的階次的傅立葉分析可以容易地 提供該階次的凹凸部分的檢查。
由利用機(jī)械裝置使輪胎組成件彎折而導(dǎo)致的高階部分的凹 凸的階次依賴于在輪胎圓周方向上布置的彎折葉片
(turning-back blade)的凄t量。因此，在這種情況下，進(jìn)4亍 與葉片的數(shù)量相對應(yīng)的階次的傅立葉分析同樣可以容易地提供 該階次的凹凸部分。
此外，組合上述原因的階次的高階部分很可能是主導(dǎo)性的。 在該情況下，它4艮可能(在所有原因?qū)е碌募舛硕甲鳛榘纪钩?現(xiàn)的情況下)作為與各個原因相對應(yīng)的階次的公倍數(shù)出現(xiàn)，或 者(在凹凸將在原因?qū)е碌募舛酥丿B時出現(xiàn)的情況下)作為公 分母出現(xiàn)。
工業(yè)可應(yīng)用性
本發(fā)明能夠應(yīng)用到檢測充氣輪胎的側(cè)壁部上的外形異常的 工業(yè)領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種檢測充氣輪胎的側(cè)部的外形異常的方法，包括以下步驟沿圓周方向測量側(cè)壁部的凹凸；由階次分析裝置進(jìn)行基于所述測量的結(jié)果的波形的、高階的階次分析，以計(jì)算該階次的凹凸的值；以及將所述凹凸的值與預(yù)設(shè)的可接受值進(jìn)行比較，如果所述凹凸的值超過所述可接受值，則由判斷裝置判斷為所述側(cè)壁部有外形異常。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的檢測充氣輪胎的側(cè)部的外形異常 的方法，其特征在于，通過對所述測量結(jié)果的所述波形進(jìn)行傅 立葉變換，來進(jìn)行所述階次分析。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測充氣輪胎的側(cè)部的夕卜形 異常的方法，其特征在于，在所述充氣輪胎是用于乘用車的情 況下，至少以4()士5階內(nèi)的一個階次進(jìn)行所述階次分析。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的檢測充氣輪胎的側(cè)部的外形 異常的方法，其特征在于，在所述充氣輪胎是用于卡車或者公 共汽車的情況下，至少以60±5階內(nèi)的一個階次進(jìn)行所述階次分
5. —種檢測充氣輪胎的側(cè)部的外形異常的設(shè)備，包括測 量裝置，用于通過使所述充氣輪胎相對旋轉(zhuǎn)，沿圓周方向測量 側(cè)壁部的凹凸；階次分析裝置，用于進(jìn)行基于來自所述測量裝 置的測量結(jié)果的波形的、高階的階次分析，以計(jì)算該階次的凹 凸的值；以及判斷裝置，用于將所述凹凸的值與預(yù)設(shè)的可接受 值進(jìn)行比較，如果所述凹凸的值超過所述可接受值，則判斷為 所述側(cè)壁部有外形異常。
全文摘要
檢測充氣輪胎(T)的側(cè)壁部(S)上的重復(fù)的微小凹凸，即，外形異常。由階次分析裝置(24)進(jìn)行基于沿圓周方向測得的充氣輪胎(T)的側(cè)壁部(S)上的凹凸的波形的高階的階次分析，以計(jì)算該階次的微小凹凸的值，然后，如果微小凹凸的值超過可允許值，則判斷為外形有異常。因此，可以容易并且確定地將在圓周方向上在側(cè)壁部(S)上重復(fù)形成了超過可允許值的某階次的微小凹凸的充氣輪胎(T)作為有異常的輪胎淘汰。
文檔編號G01B21/20GK101163941SQ200680013368
公開日2008年4月16日 申請日期2006年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月22日
發(fā)明者公山謙二 申請人:株式會社普利司通