專利名稱：在沿輪胎胎圈的不同軌道位置通過(guò)燒蝕進(jìn)行的均勻性校正的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及用于通過(guò)在硫化輪胎中沿輪胎胎圈位置選擇性地去除材料來(lái)改進(jìn)輪胎均勻性的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
輪胎不均勻性涉及在輪胎的特定量化特性中相對(duì)于輪胎的旋轉(zhuǎn)軸線的對(duì)稱性 (或缺乏對(duì)稱性)。令人遺憾的是，傳統(tǒng)的輪胎構(gòu)建方法具有許多在輪胎中產(chǎn)生不均勻性的機(jī)會(huì)。在輪胎的旋轉(zhuǎn)過(guò)程中，出現(xiàn)在輪胎結(jié)構(gòu)中的不均勻性在車(chē)輪軸線處產(chǎn)生周期性變化的力。當(dāng)這些力的變化經(jīng)過(guò)傳輸成為對(duì)車(chē)輛和車(chē)輛乘員的顯著振動(dòng)時(shí)，輪胎的不均勻性是重要的。這些力通過(guò)車(chē)輛的懸架進(jìn)行傳輸并且可以在車(chē)輛的座椅和方向盤(pán)中感覺(jué)到，或者傳輸成為車(chē)廂中的噪聲。傳輸至車(chē)輛乘員的振動(dòng)的量已經(jīng)被歸類為輪胎的“乘坐舒適性”或 “舒適性”。輪胎均勻性特性或?qū)傩酝ǔw類成尺寸變化或幾何形狀變化(徑向尺寸偏差 (RRO)和側(cè)向尺寸偏差(LRO))、質(zhì)量變化以及滾動(dòng)力變化(徑向力變化、側(cè)向力變化和切向力變化，有時(shí)也稱作縱向力變化或者前后力變化)。均勻性測(cè)量機(jī)通常通過(guò)隨著輪胎圍繞其軸線旋轉(zhuǎn)在圍繞輪胎的多個(gè)點(diǎn)處對(duì)力進(jìn)行測(cè)量來(lái)測(cè)量上述以及其它均勻性特性。一旦識(shí)別出輪胎均勻性特性，就可以考慮通過(guò)調(diào)節(jié)制造過(guò)程用于某些均勻性的校正步驟。在制造過(guò)程中，可能很難對(duì)均勻性中的一些進(jìn)行校正，并且因此需要額外的校正步驟來(lái)對(duì)硫化輪胎剩余的不均勻性進(jìn)行校正?？梢允褂枚喾N不同的技術(shù)，包括但不限于增加和/或去除硫化輪胎的材料以及/或者硫化輪胎的變形。一些已知的均勻性校正技術(shù)在其應(yīng)用方面具有限制，例如在精確控制方面和/或在可以通過(guò)這種技術(shù)進(jìn)行校正的輪胎的類型方面。例如，在側(cè)壁高度減小的低斷面輪胎中，可能尤其難于使用已知的均勻性校正技術(shù)進(jìn)行校正。已知的技術(shù)還可能受限于可校正的均勻性參數(shù)的類型。通過(guò)去除輪胎材料來(lái)改進(jìn)均勻性的已知系統(tǒng)的示例包括美國(guó)專利No. 4，041，647 和No. 5，537，866。美國(guó)專利No. 4，041，647 (Ugo)涉及通過(guò)在輪胎的這種旋轉(zhuǎn)過(guò)程中測(cè)量并且校正輪胎的自由徑向尺寸偏差中的過(guò)量變化來(lái)改進(jìn)充氣輪胎的均勻性。美國(guó)專利 No. 5，537，866 (Bangert等人)公開(kāi)了一種用于校正無(wú)內(nèi)胎充氣輪胎的輪胎失衡的方法，其中部分地包括在測(cè)量所得的徑向參數(shù)的值大于最小值與閾值的和的位置從輪胎胎圈的徑向向內(nèi)朝向的座表面將輪胎材料至少去除到剩余的輪胎失衡處于給定的公差范圍內(nèi)的程度的步驟。通過(guò)增加材料來(lái)校正不均勻性的示例公開(kāi)在美國(guó)專利No. 5，060，510 (Rousseau) 中，該專利公開(kāi)了一種校正輪胎與地面之間的徑向力的變化的方法，其中部分地包括通過(guò)成放置在安裝輪輞與輪胎的胎圈之間的圓環(huán)形式的楔形物來(lái)實(shí)現(xiàn)校正的步驟。
并非通過(guò)磨削而是代之以通過(guò)變形來(lái)校正輪胎均勻性的已知系統(tǒng)的示例公開(kāi)在美國(guó)專利 No. 5，616，859 (Rhyne)和美國(guó)公開(kāi)申請(qǐng) No. US2007/0145623 Al (Hair, JR.)中。 美國(guó)專利No. 5，616，859 (Rhyne)公開(kāi)了一種用于降低硫化輪胎中均勻性特性幅度的方法和設(shè)備，由此例如通過(guò)對(duì)胎體增強(qiáng)構(gòu)件的至少一部分進(jìn)行超過(guò)其彈性極限的可變拉伸預(yù)定量時(shí)間，輪胎的一個(gè)胎體增強(qiáng)構(gòu)件的至少一部分以預(yù)定量發(fā)生永久變形。美國(guó)專利申請(qǐng)公開(kāi)No. 2007/0145623 Al (Hair, JR.)公開(kāi)了一種用于通過(guò)利用包括多個(gè)板的環(huán)來(lái)使輪胎的胎體增強(qiáng)構(gòu)件位于多個(gè)經(jīng)過(guò)識(shí)別的位置的部分永久變形而降低硫化輪胎中均勻性特性的多個(gè)諧波的幅度的設(shè)備和方法。鑒于對(duì)提供用于校正硫化輪胎中的不均勻性的有效和高效的解決方案的需要，期望提供一種新的校正方法，該校正方法能夠通過(guò)在一個(gè)或更多個(gè)不同的輪胎胎圈位置選擇性去除以校正一個(gè)或更多個(gè)多均勻性參數(shù)的一個(gè)或更多個(gè)諧波來(lái)提供精確的校正控制。盡管已經(jīng)提出了已知的用于均勻性校正的技術(shù)，但是沒(méi)有出現(xiàn)如下文中根據(jù)本技術(shù)闡述的大體包括所有期望特性的設(shè)計(jì)。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于在現(xiàn)有技術(shù)中遇到的并且在本發(fā)明中進(jìn)行了闡述的公認(rèn)特征，已提供改進(jìn)的設(shè)備和方法來(lái)通過(guò)沿輪胎胎圈位置選擇性地去除材料對(duì)硫化輪胎的不均勻性進(jìn)行校正。本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例涉及一種用于降低硫化輪胎中至少一個(gè)均勻性參數(shù)的一個(gè)或更多個(gè)諧波的幅度的方法?？赡艿挠糜谛Ｕ木鶆蛐詤?shù)包括處于低速和/或高速的一個(gè)或更多個(gè)徑向力變化和側(cè)向力變化以及例如切向力變化、徑向尺寸偏差、側(cè)向尺寸偏差、質(zhì)量變化、錐度以及簾布層轉(zhuǎn)向效應(yīng)(ply Steer)的其它參數(shù)。校正的重點(diǎn)可以放在處理各個(gè)目標(biāo)均勻性參數(shù)的選定數(shù)量的諧波，例如一個(gè)、兩個(gè)、三個(gè)、四個(gè)、五個(gè)或更多個(gè)諧波或者構(gòu)成均勻性參數(shù)的完整周期波形的所有諧波。一旦對(duì)均勻性參數(shù)(以及任選地選定的目標(biāo)諧波組)進(jìn)行識(shí)別，則通過(guò)計(jì)算得到用于第一輪胎胎圈和第二輪胎胎圈中每一個(gè)的至少一個(gè)燒蝕圈案。相對(duì)于圍繞各個(gè)第一輪胎胎圈和第二輪胎胎圈的角位置對(duì)至少一個(gè)燒蝕圖案進(jìn)行限定?？梢栽谘靥ト嗝娴囊粋€(gè)或更多個(gè)軌道位置確定燒蝕圖案，例如在胎圈座斷面區(qū)域、下凸緣斷面區(qū)域和/或上凸緣斷面區(qū)域中進(jìn)行識(shí)別的軌道位置。在一個(gè)具體示例中，根據(jù)下列公式確定燒蝕圖案
Ablationip) = ^
Ampk * Cos{e ‘ h + ^h)
h其中Ablation ( θ )=圍繞輪胎胎圈的角位置θ處的燒蝕深度，Ampk =均勻性參數(shù)k的加權(quán)校正幅值，h =諧波數(shù)量，而Cpzi是用于參數(shù)k的諧波h的相位。在另一個(gè)具體實(shí)施例中，能夠在對(duì)燒蝕圖案進(jìn)行計(jì)算的過(guò)程中或者對(duì)燒蝕圖案進(jìn)行計(jì)算之后進(jìn)行調(diào)節(jié)。例如，如果為校正而識(shí)別的至少一個(gè)均勻性參數(shù)包括側(cè)向力變化或者如果用于燒蝕的軌道位置包括所述下凸緣區(qū)域，就可以將諧波相位收調(diào)節(jié)180度，以用于燒蝕圖案的可應(yīng)用部分。還可以對(duì)燒蝕圖案進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)考慮實(shí)際燒蝕實(shí)施中的非線性。 可以選擇所有的燒蝕圖案或者僅燒蝕圖案的選定部分用于實(shí)施。例如，可以從0度至360 之間選擇一個(gè)或更多個(gè)角范圍，將在該角范圍處實(shí)施沿輪胎胎圈的去除。一個(gè)這樣的范圍
5可以實(shí)際上對(duì)應(yīng)于各個(gè)輪胎胎圈整個(gè)360度擴(kuò)展。一旦對(duì)一個(gè)或更多個(gè)燒蝕圖案進(jìn)行了計(jì)算，則均勻性校正方法就包括根據(jù)計(jì)算所得的燒蝕圖案選擇性地去除輪胎材料的步驟。在一些實(shí)施例中，燒蝕可以利用可變速度和 /或可變功率方法。在可變速度方法中，燒蝕裝置以固定的功率水平進(jìn)行操作，同時(shí)使硫化輪胎以變化的轉(zhuǎn)速選擇性地旋轉(zhuǎn)。在可變功率方法中，硫化輪胎以固定速度進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并且以變化的水平對(duì)燒蝕裝置進(jìn)行供電，從而實(shí)現(xiàn)期望的燒蝕圖案。除了各種方法，應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明同樣涉及相關(guān)聯(lián)的系統(tǒng)，其中包括可以設(shè)置在輪胎均勻性校正系統(tǒng)中的各種硬件和/或軟件部件。軟件可以設(shè)置成用于對(duì)限定了一定水平的均勻性校正的期望燒蝕圖案進(jìn)行計(jì)算和限定，而硬件可以設(shè)置成用于實(shí)施這樣的燒蝕圖案。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，本發(fā)明涉及用于降低硫化輪胎中至少一個(gè)均勻性參數(shù)的一個(gè)或更多個(gè)諧波的幅度的均勻性校正系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以包括例如這樣的示例性元件固定裝置，輪胎牢固地安裝在該固定裝置上以用于選擇性旋轉(zhuǎn)；相對(duì)于固定裝置進(jìn)行定向的燒蝕裝置；以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，該計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)接至燒蝕裝置和輪胎固定裝置，以用于選擇性地控制輪胎轉(zhuǎn)速和燒蝕功率，使得根據(jù)沿安裝在固定裝置上的輪胎的至少一個(gè)胎圈的多個(gè)燒蝕圖案來(lái)選擇性地去除輪胎材料。多個(gè)燒蝕圖案中的每一個(gè)圖案都設(shè)計(jì)成用于在沿至少一個(gè)胎圈的斷面處限定的以及在斷面的胎圈座區(qū)域、下凸緣區(qū)域和上凸緣區(qū)域中的一個(gè)或更多個(gè)中限定的不同的軌道位置處進(jìn)行燒蝕。在更加具體的示例性實(shí)施例中，燒蝕裝置可以包括激光器、磨削機(jī)、噴砂機(jī)和射流中的一個(gè)或更多個(gè)。在一個(gè)實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)輪胎轉(zhuǎn)速進(jìn)行進(jìn)一步控制以出現(xiàn)固定速度并且對(duì)燒蝕功率進(jìn)行進(jìn)一步控制以出現(xiàn)變化的水平，以便實(shí)施編程到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算所得的燒蝕圖案。或者，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以對(duì)燒蝕功率進(jìn)行控制以出現(xiàn)固定水平(例如，最大功率)并且對(duì)輪胎轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制以出現(xiàn)變化的水平，以便實(shí)施編程到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算所得的燒蝕圖案。在更加具體的實(shí)施例中，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)可以包括這樣的內(nèi)部部件構(gòu)造成存儲(chǔ)限定了一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算所得的燒蝕圖案的信息和計(jì)算機(jī)可執(zhí)行的指令的至少一個(gè)存儲(chǔ)器裝置以及至少一個(gè)處理器。至少一個(gè)處理器聯(lián)接至至少一個(gè)存儲(chǔ)器裝置，以用于執(zhí)行存儲(chǔ)在其中的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令并且使得計(jì)算機(jī)控制裝置用作專用機(jī)器，該專用機(jī)器用于對(duì)燒蝕裝置和固定裝置進(jìn)行控制，使得根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算所得并且程序化的 (programmed)燒蝕圖案實(shí)現(xiàn)輪胎胎圈材料的選擇性去除。這樣的存儲(chǔ)器裝置還可以進(jìn)一步構(gòu)造成存儲(chǔ)限定了比例因子的信息，以便對(duì)用于燒蝕的軌道位置和各個(gè)均勻性參數(shù)的期望的校正水平進(jìn)行加權(quán)。存儲(chǔ)器裝置中存儲(chǔ)的額外信息可以限定各個(gè)輪胎胎圈的選定的角部分，應(yīng)當(dāng)在各個(gè)輪胎胎圈的這些選定的角部分處進(jìn)行輪胎材料的選擇性去除，其中選定的角部分包括小于整個(gè)360度輪胎擴(kuò)展的一個(gè)或更多個(gè)范圍。存儲(chǔ)的信息還可以包括限定了一個(gè)或更多個(gè)目標(biāo)均勻性參數(shù)的選定數(shù)量的目標(biāo)諧波的信息，以用于根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)計(jì)算所得的燒蝕圖案進(jìn)行校正。不一定在概述部分中進(jìn)行了表達(dá)的本發(fā)明的其它實(shí)施例可以包括并且結(jié)合上文概述的實(shí)施例中參考的特征、部件或步驟以及/或者在本申請(qǐng)中通過(guò)其它方式進(jìn)行討論的特征、部件或步驟的各個(gè)方面的各種組合。通過(guò)閱讀說(shuō)明書(shū)的其余部分，本領(lǐng)域普通技術(shù)人將更好地理解這些實(shí)施例以及其它實(shí)施例的特征和各個(gè)方面。


參照附圖，說(shuō)明書(shū)中闡述了面向本領(lǐng)域普通技術(shù)人員的本發(fā)明的完整公開(kāi)，這種公開(kāi)使得本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明，包括本發(fā)明的最佳模式，在附圖中圖1提供了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的降低硫化輪胎中一個(gè)或更多個(gè)均勻性參數(shù)幅度的方法的示例性步驟和特征的流程圖；圖2提供了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的用于對(duì)燒蝕圖案進(jìn)行計(jì)算從而沿一個(gè)或更多個(gè)輪胎胎圈位置進(jìn)行選擇性去除的更加具體的方法的示例性步驟和特征的流程圖；圖3是子午線輪胎的橫截面圖，可以通過(guò)本發(fā)明的系統(tǒng)和方法對(duì)該子午線輪胎進(jìn)行校正；圖4提供了根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用來(lái)確定用于選擇性去除的軌道或區(qū)域的沿輪胎胎圈斷面的豎直基準(zhǔn)位置和水平基準(zhǔn)位置的圖示；圖5A提供了接受測(cè)試的輪胎的復(fù)合徑向力變化隨圍繞輪胎的角位置而變化的圖示；圖5B提供了如圖5A所示的接受測(cè)試的輪胎的徑向力變化的一次諧波至三次諧波的初始值的圖示；圖6是根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的采用激光燒蝕的均勻性校正機(jī)中的示例性硬件部件的方塊圖；圖7提供了根據(jù)本發(fā)明的各個(gè)方面的用于執(zhí)行激光燒蝕的示例性方法中的示例性步驟和特征的流程圖；圖8示出了成灰度位像形式的示例性燒蝕段；圖9提供了由圖8的灰度圖像代表的燒蝕深度的圖示；圖10提供了沿輪胎胎圈去除的多個(gè)燒蝕段的透視圖；圖IlA提供了輪胎的透視圖，其中示出了用于一次諧波徑向力變化的均勻性校正的相對(duì)燒蝕位置；圖IlB和圖IlC分別提供了對(duì)應(yīng)于圖IlA所示的用于徑向力變化校正的燒蝕的燒蝕深度相對(duì)于第一輪胎胎圈和第二輪胎胎圈的角位置的視圖；圖12A提供了輪胎的透視圖，其中示出了用于一次諧波側(cè)向力變化的均勻性校正的相對(duì)燒蝕位置；圖12B和圖12C分別提供了對(duì)應(yīng)于圖12A所示的用于側(cè)向力變化校正的燒蝕的燒蝕深度相對(duì)于第一輪胎胎圈和第二輪胎胎圈的角位置的視圖；圖13提供了模擬復(fù)合波形的圖示，其中包括徑向力變化的一次示例性諧波分量、 二次示例性諧波分量、三次示例性諧波分量和四次示例性諧波分量；圖14提供了模擬復(fù)合波形的圖示，其中包括側(cè)向力變化的一次諧波分量；圖15提供了用于第一輪胎胎圈和第二輪胎胎圈的計(jì)算所得以便校正徑向力變化的燒蝕圖案的圖示，例如通過(guò)圖13所示的徑向力變化的一次諧波分量至四次諧波分量的總和進(jìn)行模擬；圖16提供了與實(shí)施圖15的燒蝕圖案之后的經(jīng)過(guò)校正的徑向力相比，初始徑向力的模擬值的圖示；圖17提供了用于第一輪胎胎圈和第二輪胎胎圈的計(jì)算所得以便校正徑向力變化和側(cè)向力變化的燒蝕圖案的圖示，例如通過(guò)圖13所示的徑向力變化的一次諧波分量至四次諧波分量以及圖14所示的側(cè)向力變化的一次諧波分量的總和進(jìn)行模擬；圖18提供了與實(shí)施圖17的燒蝕圖案之后的經(jīng)過(guò)校正的側(cè)向力相比，初始側(cè)向力的模擬值的圖示；圖19提供了用于燒蝕非線性特性的深度校正的圖示，其中顯示了沿縱坐標(biāo)以mm 為單位的程序化的燒蝕深度與沿橫坐標(biāo)以_為單位的實(shí)際燒蝕深度的對(duì)應(yīng)關(guān)系；圖20提供了應(yīng)用圖19的對(duì)應(yīng)關(guān)系之后的經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)的燒蝕圖案的圖示，其中為燒蝕實(shí)施的可變功率和可變速度跨過(guò)縱坐標(biāo)以mm為單位繪制了燒蝕深度并且以跨過(guò)橫坐標(biāo)以角度為單位繪制了方位角；以及圖21為實(shí)施所公開(kāi)的燒蝕技術(shù)的恒定功率、可變速度模式提供了以角度/分鐘為單位的輪胎周向速度相對(duì)于以角度為單位的角位置的示例性繪圖的圖示。貫穿本說(shuō)明書(shū)和所附權(quán)利要求重復(fù)使用的附圖標(biāo)記意在代表本發(fā)明的相同或相似的特征、元件或步驟。
具體實(shí)施例方式如本發(fā)明的概述部分所討論的，本發(fā)明尤其涉及用于通過(guò)在不同的胎圈位置使用激光燒蝕沿輪胎胎圈位置選擇性地去除材料來(lái)校正硫化輪胎的不均勻性特性的系統(tǒng)和方法。所公開(kāi)的技術(shù)的各個(gè)方面的選定組合對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的多個(gè)不同實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)注意至IJ，本文所展示和討論的示例性實(shí)施例中的每一個(gè)都不應(yīng)當(dāng)暗示對(duì)本發(fā)明構(gòu)成限制。示出或者描述成一個(gè)實(shí)施例的一部分的特征或步驟可以結(jié)合另一個(gè)實(shí)施例的各個(gè)方面使用，從而產(chǎn)生又一個(gè)實(shí)施例。此外，特定特征可以與沒(méi)有專門(mén)提及的執(zhí)行相同或相似功能的類似裝置或特征進(jìn)行互換。圖3提供了根據(jù)本發(fā)明的用于均勻性校正的子午線充氣輪胎40的圖示。輪胎40 可以圍繞縱向中心旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。輪胎40包括一對(duì)胎圈鋼絲42，該對(duì)胎圈鋼絲42基本不能在圓周方向上延伸。第一胎圈和第二胎圈42在平行于中心軸線的方向上間隔開(kāi)。 “圓周的”被定義成與這樣的圓基本相切該圓的中心處于軸線上并且該圓包含在與輪胎的中間圓周平面平行的平面中。胎體簾布層44在相應(yīng)的胎圈42中的每一個(gè)之間延伸。胎體簾布層44具有圍繞相應(yīng)的胎圈42延伸的一對(duì)軸向相對(duì)的端部。胎體簾布層44在軸向相對(duì)的端部處固定至相應(yīng)的胎圈42。胎體簾布層44包括多個(gè)基本徑向延伸的增強(qiáng)構(gòu)件，增強(qiáng)構(gòu)件中的每一個(gè)都由合適的構(gòu)造和材料制成，例如若干纏繞在一起的聚酯紗線或聚酯絲。顯而易見(jiàn)的是，盡管所示的胎體簾布層44是單獨(dú)簾布層，但是可以包括任何適當(dāng)數(shù)量的胎體簾布層以用于輪胎 40的預(yù)期用途和負(fù)載。同樣顯而易見(jiàn)的是，增強(qiáng)構(gòu)件可以是單絲或任何其它合適的構(gòu)造或材料。所示的輪胎40還包括帶束層組合件46。帶束層組合件46包括至少兩個(gè)環(huán)形帶束層。帶束層中的一個(gè)帶束層相對(duì)于另一個(gè)帶束層徑向向外地進(jìn)行定位。每個(gè)帶束層都包括由例如合金鋼的合適材料制成的多個(gè)基本平行延伸的增強(qiáng)構(gòu)件。輪胎40還包括用于胎圈 62和側(cè)壁64的橡膠。該橡膠可以是任何合適的天然橡膠或合成橡膠或者它們的組合。如將通過(guò)其余的描述理解的，用于校正圖3所示的子午線輪胎40的均勻性特性的主題步驟和特征總體涉及輪胎胎圈的變更。在更加具體的實(shí)施例中，使用激光燒蝕選擇性地去除第一輪胎胎圈和/或第二輪胎胎圈的部分，以改進(jìn)一個(gè)或更多個(gè)均勻性特性。盡管主題申請(qǐng)將激光燒蝕描述成用于選擇性地去除輪胎胎圈材料的方法，但是應(yīng)當(dāng)理解，還可以采用其它的去除技術(shù)(例如但不限于磨削、噴砂、射流去除等)來(lái)實(shí)施本文所述的精確去除功能。現(xiàn)在參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明的示例性方法中的第一步驟100包括識(shí)別用于均勻性校正的目標(biāo)參數(shù)，該目標(biāo)參數(shù)可以任選地包括一個(gè)或更多個(gè)目標(biāo)諧波。輪胎均勻性特性通?？梢酝瑫r(shí)包括尺寸變化或幾何形狀變化(例如徑向尺寸偏差(RRO)和側(cè)向尺寸偏差 (LRO))以及滾動(dòng)力變化(例如徑向力變化、側(cè)向力變化和切向力變化)，甚至包括但不限于質(zhì)量變化、錐度、簾布層轉(zhuǎn)向效應(yīng)等的其它參數(shù)。可以進(jìn)行校正的其它均勻性參數(shù)包括測(cè)量所得的和/或估算/計(jì)算所得的高速?gòu)较蛄?。例如美?guó)專利No. 7，082，816 (Fang Hu)(其屬于本申請(qǐng)人并且為了一切目的通過(guò)引用的方式結(jié)合到本文中)所公開(kāi)的那樣，可以通過(guò)失衡(質(zhì)量不均勻分布)和低速?gòu)较蛄κ噶康慕Y(jié)合對(duì)估算所得的高速?gòu)较蛄M(jìn)行估算。本發(fā)明將其討論的重點(diǎn)放在對(duì)滾動(dòng)力變化的校正上。本文的具體示例對(duì)校正徑向力變化和/或側(cè)向力變化的過(guò)量水平的方法進(jìn)行討論。應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)所公開(kāi)的技術(shù)，能夠?qū)ζ渌唧w的均勻性特性進(jìn)行校正。這樣一來(lái)，本文的示例不應(yīng)當(dāng)不必要地限于本發(fā)明。仍然參照?qǐng)D1，步驟100還可以任選地包括對(duì)校正各個(gè)經(jīng)過(guò)識(shí)別的目標(biāo)參數(shù)的哪一個(gè)諧波進(jìn)行識(shí)別。在一些實(shí)施例中，對(duì)于目標(biāo)參數(shù)而言可能期望對(duì)選定的經(jīng)過(guò)識(shí)別的諧波(例如，一次諧波、二次諧波、三次諧波和/或四次諧波)進(jìn)行校正。在其它實(shí)施例中，考慮到均勻性參數(shù)的完整周期或復(fù)合波形，可能期望對(duì)所有的諧波進(jìn)行校正。對(duì)校正哪一個(gè)均勻性特性進(jìn)行識(shí)別可以部分地通過(guò)在已制成的輪胎上執(zhí)行的均勻性測(cè)試的結(jié)果確定。例如，可以對(duì)硫化輪胎進(jìn)行測(cè)試，以確定輪胎是否具有落入特定的將輪胎交付給客戶的預(yù)定可接受范圍內(nèi)的徑向力變化和/或側(cè)向力變化(以及/或者其它特性)。如果沒(méi)有，則能夠根據(jù)所公開(kāi)的均勻性校正技術(shù)對(duì)輪胎的均勻性特性進(jìn)行校正。例如，將徑向力變化看作特定均勻性特性，則復(fù)合徑向力變化通常由輪胎均勻性測(cè)試機(jī)確定。通過(guò)測(cè)量的復(fù)合曲線，徑向力變化幅度可以由相應(yīng)的可接受閾限確定并且與相應(yīng)的可接受閾限進(jìn)行對(duì)比。如果徑向力變化幅度的絕對(duì)值小于相應(yīng)的預(yù)定最小閾值幅度限值，則可以認(rèn)為輪胎是可接受的并且不需要對(duì)輪胎進(jìn)行進(jìn)一步的處理。接著，通常用船將輪胎運(yùn)送給客戶。如果輪胎的徑向力變化幅度大于相應(yīng)的可接受最小閾值幅度限值，則再一次進(jìn)行對(duì)比。如果徑向力變化幅度大于較大的最大閾值幅度限值，則認(rèn)為輪胎是不可校正的。如果輪胎是不可校正的，則其可能報(bào)廢。如果輪胎落入徑向力變化的預(yù)定幅度范圍內(nèi)，則其被傳送至進(jìn)行均勻性特性校正。例如，如果徑向力變化幅度大于用船運(yùn)送給客戶的可接受最小閾值幅度限值但是小于較大的報(bào)廢最大閾值幅度限值，則認(rèn)為輪胎是可以在均勻性校正站進(jìn)行校正的。優(yōu)選地，在輪胎根據(jù)主題技術(shù)進(jìn)行校正之后，其將具有可接受閾限內(nèi)的性能特性并且能夠用船運(yùn)送給客戶。
再次參照?qǐng)D1，根據(jù)本技術(shù)的實(shí)施例的第二示例性步驟包括獲得測(cè)量所得的待校正輪胎的均勻性參數(shù)。這種測(cè)量所得的參數(shù)可以從與輪胎上進(jìn)行的在先均勻性測(cè)試相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器獲得，或者可以實(shí)際上作為新的均勻性測(cè)量值在步驟102中進(jìn)行測(cè)量。用于測(cè)量輪胎均勻性特性的示例性測(cè)量機(jī)通?？梢园ㄏ癜惭b固定裝置這樣的特征，輪胎安裝在該安裝固定裝置上并且以一個(gè)或更多個(gè)預(yù)定速度進(jìn)行離心旋轉(zhuǎn)。在一個(gè)示例中，采用激光傳感器，以通過(guò)相對(duì)于輪胎進(jìn)行接觸、非接觸或近接觸定位進(jìn)行操作以便隨著輪胎表面圍繞中心線旋轉(zhuǎn)而在多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)(例如，1 點(diǎn))處確定輪胎表面的相對(duì)位置。這樣的多個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的平均值可以通過(guò)計(jì)算多次輪胎旋轉(zhuǎn)測(cè)量值的平均值來(lái)獲得，從而減少了假數(shù)據(jù)點(diǎn)測(cè)量的機(jī)會(huì)。應(yīng)當(dāng)理解，可以利用能夠獲得例如但不限于RRO、LRO、RFV、TFV、LFV、平衡等的均勻性測(cè)量的任何合適的測(cè)量機(jī)。輪胎均勻性測(cè)試機(jī)的一個(gè)具體示例可以從例如Akron Standard品牌產(chǎn)品下屬的Mirco-Poise Measurement Systems LLC的供應(yīng)商處得到。在步驟102中獲得或提供的測(cè)量數(shù)據(jù)可以有助于根據(jù)后續(xù)校正步驟確定對(duì)哪些均勻性參數(shù)和諧波進(jìn)行校正以及將哪些輪胎胎圈區(qū)域選擇性地去除。這樣一來(lái)，測(cè)量數(shù)據(jù) (例如，徑向力變化的復(fù)合波形)可以存儲(chǔ)在與計(jì)算機(jī)或其它的處理單元相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)庫(kù)或其它的存儲(chǔ)器/介質(zhì)裝置中，使得能夠根據(jù)本文所公開(kāi)的各個(gè)步驟對(duì)相應(yīng)的測(cè)量進(jìn)行分析。圖5A中提供了由均勻性測(cè)量機(jī)測(cè)量所得的復(fù)合波形的示例，圖5A中相對(duì)于角位置(以度為單位進(jìn)行測(cè)量)繪制了示例性徑向力變化值(以公斤力——kgf為單位進(jìn)行測(cè)量，或者簡(jiǎn)單地以kg為單位進(jìn)行測(cè)量)。應(yīng)當(dāng)理解，復(fù)合力變化測(cè)量(例如但不限于圖5A的徑向力變化波形)還能夠表達(dá)成其諧波正弦分量的總和。例如，圖5B示出了隨自基準(zhǔn)位置圍繞輪胎的角位置而變化的以公斤力變化(kgf)為單位的未經(jīng)過(guò)校正的徑向力變化的一次諧波至三次諧波。復(fù)合波形的一次諧波分量在輪胎的一次旋轉(zhuǎn)(360度)中完成了完整周期。二次諧波分量在各次輪胎旋轉(zhuǎn)中完成了兩個(gè)完整周期，三次諧波分量在各次輪胎旋轉(zhuǎn)中完成了三次完整周期，等等。圖5B所示的單個(gè)諧波以及其它諧波可以通過(guò)對(duì)測(cè)量所得的復(fù)合信號(hào)應(yīng)用傅里葉分解(例如，離散傅里葉變換——DFT或快速傅里葉變換——FFT)來(lái)獲得。例如，當(dāng)獲得圍繞輪胎位于等間隔角位置的d = 256個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的力測(cè)量值時(shí)，則能夠?qū)? 或d/2個(gè)諧波進(jìn)行計(jì)算。這些1 個(gè)諧波的總和將通過(guò)256個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)中的每一個(gè)。通過(guò)傅里葉變換，諧波Hl以及上述諧波的矩形分量將計(jì)算如下
權(quán)利要求
1.一種用于降低硫化輪胎中的一個(gè)或更多個(gè)均勻性參數(shù)的一個(gè)或更多個(gè)諧波的幅度的方法，所述方法包括以下步驟對(duì)一個(gè)或更多個(gè)均勻性參數(shù)進(jìn)行識(shí)別并且對(duì)每一個(gè)期望進(jìn)行校正的參數(shù)的選定數(shù)量的諧波進(jìn)行識(shí)別；其中，對(duì)至少一個(gè)燒蝕圖案進(jìn)行計(jì)算，以校正各個(gè)經(jīng)過(guò)識(shí)別的均勻性參數(shù)的選定數(shù)量的諧波；以及根據(jù)為各個(gè)輪胎胎圈計(jì)算所得的所述至少一個(gè)燒蝕圖案，沿第一輪胎胎圈和第二輪胎胎圈的凸緣區(qū)域選擇性地去除輪胎材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在輪胎胎圈的上凸緣區(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)軌道位置中實(shí)施所述選擇性地去除輪胎材料的步驟。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中在輪胎胎圈的下凸緣區(qū)域內(nèi)的至少一個(gè)軌道位置中實(shí)施所述選擇性地去除輪胎材料的步驟。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中為各個(gè)第一輪胎胎圈和第二輪胎胎圈計(jì)算多個(gè)燒蝕圖案，并且所述多個(gè)燒蝕圖案中的每個(gè)圖案都設(shè)計(jì)成用于在胎圈座區(qū)域、下凸緣區(qū)域和上凸緣區(qū)域中的兩個(gè)或更多個(gè)區(qū)域中的沿輪胎胎圈的斷面限定的不同的軌道位置處進(jìn)行燒燭。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中根據(jù)以下公式對(duì)所述燒蝕圖案進(jìn)行計(jì)算
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中如果為校正而識(shí)別的所述至少一個(gè)均勻性參數(shù)包括側(cè)向力變化或者如果用于燒蝕的軌道位置包括所述下凸緣區(qū)域，則將所述諧波相位φ/^調(diào)節(jié)180度，以用于所述第一輪胎胎圈和所述第二輪胎胎圈中的一個(gè)或兩個(gè)上的所述燒蝕圖案的可應(yīng)用部分。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中為校正進(jìn)行識(shí)別的所述至少一個(gè)均勻性參數(shù)包括低速?gòu)较蛄ψ兓透咚購(gòu)较蛄ψ兓?、?cè)向力變化、切向力變化、徑向尺寸偏差、側(cè)向尺寸偏差、質(zhì)量變化、錐度以及簾布層轉(zhuǎn)向效應(yīng)中的一個(gè)或更多個(gè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述選定數(shù)量的諧波包括多個(gè)諧波。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述選擇性地去除輪胎材料的步驟包括采用固定的功率水平的燒蝕，同時(shí)使所述硫化輪胎以變化的轉(zhuǎn)速選擇性地旋轉(zhuǎn)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述選擇性地去除輪胎材料的步驟包括采用變化的功率水平的燒蝕，同時(shí)使所述硫化輪胎以固定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述對(duì)至少一個(gè)燒蝕圖案進(jìn)行計(jì)算的步驟更加具體地包括確定比例因子以對(duì)用于燒蝕的軌道位置和各個(gè)均勻性參數(shù)的期望的校正水平進(jìn)行加權(quán)。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述選擇性地去除輪胎材料的步驟包括沿各個(gè)輪胎胎圈的選定的角部分去除材料，其中所述選定的角部分小于360度的整個(gè)輪胎擴(kuò)展。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述對(duì)至少一個(gè)燒蝕圖案進(jìn)行計(jì)算的步驟包括對(duì)所述燒蝕圖案進(jìn)行調(diào)節(jié)以考慮實(shí)際燒蝕實(shí)施中的非線性。
14.一種用于降低硫化輪胎中的至少一個(gè)均勻性參數(shù)的一個(gè)或更多個(gè)諧波的幅度的均勻性校正系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括輪胎固定裝置，輪胎牢固地安裝在所述輪胎固定裝置上以用于選擇性地旋轉(zhuǎn)；燒蝕裝置，所述燒蝕裝置相對(duì)于所述輪胎固定裝置進(jìn)行定向，以用于提供安裝在所述輪胎固定裝置上的輪胎的燒蝕；以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)聯(lián)接至所述燒蝕裝置和所述輪胎固定裝置，以用于選擇性地控制輪胎轉(zhuǎn)速和燒蝕功率，使得根據(jù)沿安裝在所述輪胎固定裝置上的輪胎的至少一個(gè)胎圈的多個(gè)燒蝕圖案來(lái)選擇性地去除輪胎材料，并且其中所述多個(gè)燒蝕圖案中的每一個(gè)圖案都設(shè)計(jì)成用于在沿至少一個(gè)胎圈的斷面處限定的以及在所述斷面的胎圈座區(qū)域、下凸緣區(qū)域和上凸緣區(qū)域中的一個(gè)或更多個(gè)中限定的不同的軌道位置處進(jìn)行燒蝕。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將輪胎轉(zhuǎn)速控制為以固定速度進(jìn)行并且將燒蝕功率控制為以變化的水平進(jìn)行，以便實(shí)施編程到所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算所得的一個(gè)或更多個(gè)燒蝕圖案。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)將激光器功率控制為以固定水平進(jìn)行并且將輪胎轉(zhuǎn)速控制為以變化的水平進(jìn)行，以便實(shí)施編程到所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的計(jì)算所得的一個(gè)或更多個(gè)燒蝕圖案。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中對(duì)所述燒蝕圖案進(jìn)一步進(jìn)行計(jì)算以包括比例因子，從而對(duì)用于燒蝕的軌道位置和各個(gè)均勻性參數(shù)的期望的校正水平進(jìn)行加權(quán)。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中對(duì)所述燒蝕圖案進(jìn)一步進(jìn)行計(jì)算以限定各個(gè)輪胎胎圈的選定的角部分，在所述各個(gè)胎圈的選定的角部分處應(yīng)當(dāng)選擇性地去除輪胎材料， 其中所述選定的角部分小于360度的整個(gè)輪胎擴(kuò)展。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中對(duì)所述燒蝕圖案進(jìn)一步進(jìn)行計(jì)算以限定用于根據(jù)計(jì)算所得的一個(gè)或更多個(gè)燒蝕圖案進(jìn)行校正的一個(gè)或更多個(gè)目標(biāo)均勻性參數(shù)的選定數(shù)量的目標(biāo)諧波，所述一個(gè)或更多個(gè)目標(biāo)均勻性參數(shù)包括徑向力變化和側(cè)向力變化中的一個(gè)或更多個(gè)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，其中所述燒蝕裝置包括激光器、磨削機(jī)、噴砂機(jī)和射流中的一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于降低硫化輪胎中一個(gè)或更多個(gè)均勻性參數(shù)的一個(gè)或更多個(gè)諧波的幅度的系統(tǒng)和方法，其包括在沿第一胎圈斷面和第二胎圈斷面的一個(gè)或更多個(gè)軌道/區(qū)域位置處選擇性去除輪胎材料。可以通過(guò)在胎圈座區(qū)域、下凸緣區(qū)域和/或上凸緣區(qū)域處進(jìn)行燒蝕以校正如徑向力變化、側(cè)向力變化和切向力變化的參數(shù)的選定數(shù)量的諧波來(lái)實(shí)現(xiàn)選擇性去除。燒蝕圖案經(jīng)過(guò)計(jì)算并且在第一輪胎胎圈和第二輪胎胎圈上實(shí)施，以在選定的角位置處(沿各個(gè)輪胎胎圈的從0度至360度的擴(kuò)展內(nèi))實(shí)現(xiàn)期望的力減小的水平。可以對(duì)燒蝕圖案進(jìn)行計(jì)算，以用于通過(guò)固定的或變化的輪胎轉(zhuǎn)速以及/或者固定的或變化的激光器功率水平實(shí)施。
文檔編號(hào)G01M17/02GK102472689SQ201080029422
公開(kāi)日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月30日
發(fā)明者C·V·小海爾, J·E·斯通, J-B·魯索, V·S·尼克爾森 申請(qǐng)人:米其林技術(shù)公司, 米其林研究和技術(shù)股份有限公司