用于確定車輪維護(hù)設(shè)備中的材料界面的聲納方法及設(shè)備的制作方法
【專利摘要】一種車輪維護(hù)機(jī)器(10)(諸如車輪平衡儀)包括聲換能器(30),聲換能器(30)構(gòu)造成在波從材料邊界表面(諸如車輪組件(100))彈回之后測量一個(gè)或多個(gè)反射聲波的能量。在一些實(shí)施例中,代表測得的能量的回波能量指數(shù)信號(84)由換能器生成,并且由處理器進(jìn)一步處理以控制機(jī)器的操作。在一些實(shí)施例中,聲換能器還測量換能器與車輪組件表面之間的距離。采集的距離數(shù)據(jù)的樣本隊(duì)列中的一個(gè)或多個(gè)值可基于回波能量信號的大小的變化來標(biāo)記或指出。還提供了使用距離和反射能量兩者的聲納測量結(jié)果來測量車輪寬度的方法。
【專利說明】用于確定車輪維護(hù)設(shè)備中的材料界面的聲納方法及設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明大體涉及車輪維護(hù)機(jī)器,諸如,車輪平衡儀和輪胎更換機(jī)器。更特別地,本發(fā)明涉及用于使用主動(dòng)聲納來識別輪胎上或輪胎附近的材料界面的裝置及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]平衡機(jī)在本領(lǐng)域中公知用于測量旋轉(zhuǎn)本體(諸如車輛車輪)中的轉(zhuǎn)子動(dòng)力不平衡。車輪平衡機(jī)或車輪平衡儀典型地包括直接或間接地聯(lián)接到馬達(dá)或驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)的可旋轉(zhuǎn)軸。車輛車輪可以可釋放地安裝在軸上并且旋轉(zhuǎn)。使用聯(lián)結(jié)到軸的一個(gè)或多個(gè)力換能器來測量與車輪的靜態(tài)或動(dòng)態(tài)不平衡性質(zhì)相關(guān)聯(lián)的各種力。測得的不平衡力可在基于計(jì)算機(jī)的算法中與車輪大小關(guān)聯(lián),以確定存在于車輪中的任何非均勻質(zhì)量分布的位置。這種不等的質(zhì)量分布將引起車輪"失衡"。基于測得的力,校正配重接著可施加到輪輞以平衡車輪。
[0003]需要三個(gè)主車輪組件大小來確定將定位校正車輪配重的位置。這些大小大體包括車輪輪輞與右力換能器之間的"A〃距離、對應(yīng)于車輪輪輞的直徑的〃D〃距離,以及對應(yīng)于車輪輪輞的軸向?qū)挾鹊?W"距離。連同在車輪的測試自旋期間由力換能器測量的不平衡力使用這三個(gè)大小,預(yù)定的車輪平衡算法可向操作者計(jì)算和識別用于施加校正配重以平衡車輪的最佳位置。
[0004]常規(guī)車輪平衡機(jī)可包括用于人工地或自動(dòng)地確定車輪組件的A大小和D大小的一個(gè)或多個(gè)裝置。例如,美國專利第7,882,739號教導(dǎo)了一種車輪平衡儀,其包括數(shù)據(jù)采集臂或A臂和D臂,用于測量A大小和D大小。然而,寬度大小W更難測量,這是因?yàn)檐囕喗M件的局部寬度的波動(dòng)。例如,許多類型的現(xiàn)代輪胎包括對應(yīng)于沿輪胎的外表面的不同徑向位置和/或角位置的局部寬度的變化。重要的是,平衡算法中使用的W大小為對應(yīng)于最外徑向車輪輪輞位置處的車輪輪輞寬度的W大小。W大小不應(yīng)當(dāng)對應(yīng)于輪胎上的局部寬度。當(dāng)不正確的寬度大小W用于平衡算法中時(shí),可計(jì)算到不正確的校正配重位置,并且車輪將不會正確地平衡。
[0005]在常規(guī)車輪平衡程序期間,機(jī)器操作者可使用一對卡鉗來人工地測量寬度大小W。然而,這種常規(guī)寬度確定方法通常為耗時(shí)的,并且可導(dǎo)致誤差或錯(cuò)誤計(jì)算。為了克服該問題,他人已開發(fā)出用于自動(dòng)地確定寬度大小W的方法和裝置。例如,美國專利第5,189,912號教導(dǎo)了一種超聲波車輪測量設(shè)備和車輪平衡儀,其使用聲音或聲納信號來測量參考平面與局部車輪組件表面之間的距離。該測得的距離可用于計(jì)算寬度大小W。用于測量車輪組件寬度的這種常規(guī)聲學(xué)裝置依靠聲換能器與車輪組件表面之間的距離的局部差異來計(jì)算車輪組件寬度。當(dāng)聲納信號清楚地表達(dá)(articulate)經(jīng)過車輪的輪廓時(shí),合成的入射聲波和反射聲波的傳播時(shí)間(time of flight)用于確定車輪組件表面與換能器之間的局部距離。接著,編輯距離樣本的隊(duì)列,其中,每個(gè)樣本對應(yīng)于車輪組件表面上的不同徑向距離。接著,處理器試圖基于測得的距離樣本隊(duì)列中的變化或圖案來識別輪胎/輪輞的過渡位置。對應(yīng)于該徑向位置的測得的距離樣本接著用于計(jì)算寬度大小W。
[0006]用于僅基于聲波傳播時(shí)間計(jì)算來確定車輪平衡機(jī)上的寬度大小W的常規(guī)聲納距離測量裝置可在許多應(yīng)用中生成輪胎/輪輞界面位置的錯(cuò)誤確定。例如,具有波狀的或有紋理的外側(cè)壁的現(xiàn)代輪胎可引起聲納傳播時(shí)間特征(signature)的變化,該聲納傳播時(shí)間特征類似于輪胎/輪輞界面的識別的預(yù)定特征,但僅對應(yīng)于輪胎的結(jié)構(gòu)的變化。當(dāng)基于錯(cuò)誤的寬度測量結(jié)果W來執(zhí)行對應(yīng)的平衡操作時(shí),操作者可被指示將配重施加在不正確的位置處,導(dǎo)致車輪不正確地平衡。
[0007]接著,所需的是用于使用聲信號處理來確定車輪組件大小的裝置和方法的改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008]本發(fā)明提供了用于確定在車輪維護(hù)操作中使用的車輪組件大小的裝置和方法。大小信息可用于執(zhí)行操縱車輪維護(hù)裝備(諸如,車輪平衡機(jī)或輪胎更換機(jī)器)的計(jì)算。
[0009]本發(fā)明還提供了用于使用聲波反射能量的測量結(jié)果來確定材料界面的裝置和方法。因?yàn)椴煌牧暇哂胁煌穆暡ǚ瓷淠芴卣?,所以材料界?諸如橡膠輪胎與金屬車輪輪輞之間的界面)的位置可通過測量在表面上的不同位置處的反射聲波能量來確定。識別材料界面位置允許操作者正確地確定其它大小信息,諸如寬度大小W。材料界面識別還可出于自動(dòng)化或安全的考慮用于控制或停止控制機(jī)械系統(tǒng)構(gòu)件,諸如馬達(dá)或促動(dòng)器。
[0010]在一些實(shí)施例中,本發(fā)明提供了一種車輪平衡儀設(shè)備,其包括底座和遠(yuǎn)離底座延伸的可旋轉(zhuǎn)軸。聲換能器安裝在關(guān)于軸的位置處,并且聲換能器構(gòu)造成測量反射的聲波能量。
[0011]在另外的實(shí)施例中,本發(fā)明提供了一種平衡車輪組件的方法。該方法包括以下步驟:(a)提供車輪平衡機(jī)器,其包括可旋轉(zhuǎn)軸和定位在關(guān)于軸的位置處的聲換能器;(b)將具有安裝在輪輞上的輪胎的車輪組件定位到軸上;(C)采集與多個(gè)樣本采集位置處的聲換能器和車輪組件之間的距離相關(guān)聯(lián)的距離數(shù)據(jù);以及(d)采集與每個(gè)樣本采集位置處的反射聲波能量相關(guān)聯(lián)的能量數(shù)據(jù)。
[0012]本發(fā)明的附加實(shí)施例提供了一種確定車輪組件的車輪寬度大小的方法。該方法包括以下步驟:(a)使用聲換能器朝車輪組件發(fā)射聲波;(b)檢測從車輪組件向后朝聲換能器反射的聲波;(C)生成與反射的聲波相關(guān)聯(lián)的多個(gè)距離值;(d)測量反射聲波的反射能量;以及(e)生成與反射的聲波相關(guān)聯(lián)的多個(gè)反射能量值。
[0013]在審閱以下附圖和優(yōu)選實(shí)施例的描述之后,本發(fā)明的許多其它目的、優(yōu)點(diǎn)和特征將對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言為容易顯而易見的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1示出了電子車輪平衡機(jī)的實(shí)施例的透視圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的聲換能器模塊。
[0015]圖2示出了車輪維護(hù)機(jī)器的實(shí)施例的示意圖,該車輪維護(hù)機(jī)器包括根據(jù)本發(fā)明的聲換能器模塊。
[0016]圖3示出了框圖,示出了包括根據(jù)本發(fā)明的聲換能器模塊的車輪維護(hù)機(jī)器的實(shí)施例。
[0017]圖4示出了車輪組件和定位成測量與車輪組件的距離和反射聲波的能量兩者的聲換能器模塊的實(shí)施例的局部截面圖。[0018]圖5示出了車輪組件的實(shí)施例的局部截面圖,其示出了多個(gè)樣本采集位置。
[0019]圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的聲納模塊的實(shí)施例。
[0020]圖7示出了圖6的聲納模塊的實(shí)施例上的模塊端子連接器的詳圖。
[0021]圖8示出了本發(fā)明的一些實(shí)施例的根據(jù)時(shí)間的輸入TX信號、脈沖輸出信號和反射能信號的曲線圖。
[0022]圖9示出了從材料邊界反射的入射聲波的實(shí)例。
[0023]圖10示出了橡膠材料的根據(jù)時(shí)間的回波能量信號的示例性示波器顯示。
[0024]圖11示出了金屬材料的根據(jù)時(shí)間的回波能量信號的示例性示波器顯示。
[0025]圖12示出了電路圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的用于處理回波能量信號的電壓閾值探測器電路的實(shí)施例。
[0026]圖13示出了電路圖,示出了用于處理圖12的電壓閾值探測器電路的電壓輸出的峰值探測器電路的實(shí)施例。
[0027]圖14示出了框圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的用于校準(zhǔn)車輪平衡機(jī)的一系列步驟。
[0028]圖15示出了框圖,示出了根據(jù)本發(fā)明的用于在車輪組件上執(zhí)行車輪平衡操作的一系列步驟。
[0029]圖16示出了根據(jù)本發(fā)明的包括構(gòu)造成測量反射聲波的能量的聲納模塊的制動(dòng)器車床設(shè)備的實(shí)施例。
[0030]圖17示出了根據(jù)本發(fā)明的包括構(gòu)造成測量反射聲波的能量的聲納模塊的輪胎更換設(shè)備的實(shí)施例。
[0031]圖18示出了根據(jù)本發(fā)明的包括構(gòu)造成測量反射聲波的能量的多個(gè)聲納模塊的輪胎充氣系統(tǒng)的實(shí)施例。
【具體實(shí)施方式】
[0032]現(xiàn)在參照附圖,示出了本發(fā)明的各種實(shí)施例。在圖1中示出了車輪維護(hù)機(jī)器10。在一些實(shí)施例中,車輪維護(hù)機(jī)器10可為車輪平衡儀。車輪維護(hù)機(jī)器10包括底座12或底盤,以及從底座12延伸的可旋轉(zhuǎn)軸14。支承環(huán)28在安裝在軸14上時(shí)也可支承車輪。操作者面板22連接到底座12。操作者面板22可包括用于允許使用者控制機(jī)器10的操作的控制/輸入裝置。在一些實(shí)施例中,操作者面板22可為基于計(jì)算機(jī)的控制界面,諸如,觸摸屏監(jiān)測器。在其它實(shí)施例中,操作者面板22可為包括一個(gè)或多個(gè)模擬控制器的模擬控制站。操作者面板22可直接連線至底座12,或者在附加實(shí)施例中無線地聯(lián)接到底座12。此外,馬達(dá)和馬達(dá)驅(qū)動(dòng)器18聯(lián)接到軸14,并且編碼器62可聯(lián)結(jié)到馬達(dá)和驅(qū)動(dòng)器18,或可選地聯(lián)結(jié)到軸14,以提供與軸14的移動(dòng)相關(guān)聯(lián)的反饋數(shù)據(jù)。
[0033]在一些實(shí)施例中,罩16樞轉(zhuǎn)地附接到底座12,使得罩16可朝軸14成角地旋轉(zhuǎn)。當(dāng)車輪組件100安裝在軸14上時(shí),如圖2中所見,罩16可在軸14旋轉(zhuǎn)期間覆蓋車輪組件100,以提供安全裝置。在一些實(shí)施例中,機(jī)器10構(gòu)造有安全聯(lián)鎖裝置,使得軸14可不旋轉(zhuǎn),除非罩16下降到車輪組件100上面。
[0034]罩開關(guān)48或罩傳感器聯(lián)接到罩。罩開關(guān)48可為本領(lǐng)域已知的任何類型的適合的開關(guān),包括線性或成角的機(jī)械開關(guān)或接觸傳感器。罩開關(guān)48可用于確定罩是在遠(yuǎn)離軸14的收縮位置或是在定位成更靠近軸14的接合位置。開關(guān)48還是車輪維護(hù)機(jī)器10中的安全聯(lián)鎖裝置中的一個(gè)。
[0035]在一些實(shí)施例中,罩桿26可形成用于罩16的支承框架。罩桿26可樞轉(zhuǎn)地附接到底座12,并且在一些實(shí)施例中,罩16可附接到罩桿26。
[0036]在一些實(shí)施例中,托盤24安裝在底座12上。托盤24包括用于儲存各種類型和尺寸的車輪配重的多個(gè)隔間。
[0037]如圖2中所見,A和D測量臂20從底座12沿與軸14相同的軸向方向延伸。A和D臂20可能夠沿軸線36朝車輪組件100軸向地移動(dòng),并且還能夠成角地移動(dòng),用于測量車輪組件100的A大小和D大小。在一些實(shí)施例中,具有非金屬材料成分的頭部42可設(shè)置在A和D臂20的遠(yuǎn)端上,以防止對車輪組件100上的車輪輪輞102的損壞。在使用期間,操作者可使用A和D臂20或使用任何其它適合的測量技術(shù)測量A和D的大小,并且接著使用操作者面板22將大小輸入到與機(jī)器10相關(guān)聯(lián)的處理器和/或數(shù)據(jù)儲存單元中??蛇x地,A和D大小可被自動(dòng)地采集,并且傳輸至機(jī)器10中的處理器/數(shù)據(jù)儲存單元。
[0038]如圖2中所見,寬度大小W必須在應(yīng)用校正車輪配重之前被確定和輸入裝置中。寬度大小W大體對應(yīng)于車輪輪輞102在其最外圓周處的寬度。在一些實(shí)施例中,寬度大小W還可被稱為輪輞寬度或車輪輪輞寬度。大體上,如圖2中所見,寬度大小W不包括從車輪輪輞102的每一側(cè)沿軸向突出的最外輪輞凸緣50的軸向?qū)挾?,而是對?yīng)于輪胎緣所處的車輪輪輞102的外部區(qū)域的內(nèi)部寬度。
[0039]進(jìn)一步參照圖2,在一些實(shí)施例中,聲換能器模塊30安裝在關(guān)于軸14的位置處。在一些實(shí)施例中,聲換能器模塊30可以可互換地被稱為聲納模塊30。聲納模塊30包括能夠?qū)㈦娸斎朕D(zhuǎn)換成用于生成聲波的聲能的換能器或收發(fā)器。聲納模塊30還包括能夠使呈進(jìn)入的聲波形式的返回聲能轉(zhuǎn)換成某一電子信號強(qiáng)度的換能器或收發(fā)器。在一些實(shí)施例中,聲納模塊30包括用于發(fā)射聲波和用于測量進(jìn)入的聲波的單獨(dú)的換能器或收發(fā)器。在其它實(shí)施例中,聲納模塊30包括能夠發(fā)射聲波并且還測量進(jìn)入的聲波的單個(gè)換能器或收發(fā)器。
[0040]聲納模塊30大體構(gòu)造成發(fā)射聲束40或聲納束40,其包括在期望的頻率范圍內(nèi)和成福射角的聲波。例如,在一些實(shí)施例中,聲納模塊30包括超聲換能器,其大體構(gòu)造成提供在超聲頻率范圍內(nèi)的輸出聲波束。在一些應(yīng)用中,發(fā)射的聲束40可被集中。如圖2和圖3中所見,聲納模塊30大體定位成使得輸出的聲束40指向安裝在軸14上的車輪組件100。
[0041]因?yàn)槁暭{模塊30發(fā)射定向聲束40,所以可必要的是提供用于平移或掃描橫跨車輪組件100的表面的束40的器件,以確定各種徑向位置處的期望的表面輪廓特征。在一些實(shí)施例中,如圖4中所見,聲納模塊30可安裝在平移臺52上,平移臺52能夠操作成使聲納模塊30從車輪組件100的外圓周附近的位置朝軸14沿徑向向內(nèi)移動(dòng),或朝軸的旋轉(zhuǎn)軸線54移動(dòng)。當(dāng)聲納模塊30朝軸14前進(jìn)時(shí),周期信號樣本可在不同的徑向位置處獲得。例如,如圖5中所見,第一樣本S1可在第一徑向位置處獲得;第二樣本S2可在第一樣本S1的位置附近的第二徑向位置處獲得;第三樣本&可在第二樣本S2的位置附近的第三徑向位置處獲得,一直到預(yù)定數(shù)量的樣本SN。集合的樣本可以以樣本隊(duì)列編輯和儲存在機(jī)器處理器/數(shù)據(jù)儲存單元中,該樣本隊(duì)列包括對應(yīng)于與每個(gè)樣本相關(guān)聯(lián)的信息的數(shù)據(jù)值陣列。在一些實(shí)施例中,聲納模塊30或其相關(guān)聯(lián)的處理器60可按常規(guī)編程來確定樣本率。此外,沿平移臺52的聲納模塊30的前進(jìn)速率還可影響采樣率和采樣位置。
[0042]在一些實(shí)施例中,如圖1中所見,聲納模塊30安裝在罩16或罩桿26上。當(dāng)操作者將罩降低至操作位置時(shí),罩開關(guān)48將觸發(fā)由微處理器60控制的聲納數(shù)據(jù)采樣過程。在一些實(shí)施例中,如本文所述,微處理器60可專用于執(zhí)行和控制聲納模塊30的功能,以及處理從聲納模塊30接收到的數(shù)據(jù)。在其它實(shí)施例中,微處理器60還可用于控制機(jī)器10的其它功能,其包括例如處理力不平衡測量數(shù)據(jù)和確定車輪配重質(zhì)量和放置信息。
[0043]在可選實(shí)施例中,聲納模塊30構(gòu)造成成角地旋轉(zhuǎn),而非平移,以允許聲束40掃描車輪組件100的表面。
[0044]每個(gè)樣本S1, S2, S3...Sn包括與在離開的聲波開始與測得的反射波之間的時(shí)間段相關(guān)聯(lián)的信息。該時(shí)間差可被稱為傳播時(shí)間。圖4中所見的發(fā)射的聲波40a由通過如圖3中所見的微處理器60發(fā)送至換能器或收發(fā)器的有限寬度電脈沖輸入信號TX生成。在一些實(shí)施例中,脈沖輸入信號TX可發(fā)送至聲納模塊30作為模擬電壓信號。
[0045]參照圖6和圖7,聲納模塊30的實(shí)施例包括多個(gè)電端子70,用于將聲納模塊30連接到電源和連接到數(shù)據(jù)采集和處理電路。在一些實(shí)施例中,聲納模塊30可為超聲換能器,諸如但不限于由Migatron Corp (Woodstock, IL)制造的型號RPS-409PW-40的聲納裝置。在一些實(shí)施例中,聲納模塊30上的端子70聯(lián)接到處理器60和電源58。在一些實(shí)施例中,聲納模塊30包括至少兩個(gè)輸入端子和兩個(gè)輸出端子。脈沖輸入信號TX端子72從微處理器60接收進(jìn)入的脈沖輸入信號TX。在一些實(shí)施例中,如圖3所不,在聲納模塊30與微處理器60之間傳送的信號通過信號調(diào)節(jié)電路64聯(lián)接,信號調(diào)節(jié)電路64可按需要提供信號電平的轉(zhuǎn)移、濾波、A/D和D/A轉(zhuǎn)換。信號調(diào)節(jié)電路64還可包括如下文所述的自動(dòng)增益控制、電壓閾值檢測和峰值檢測電路。
[0046]如圖8中所見,在一些實(shí)施例中,脈沖輸入信號TX76可具有大約100 μ s至大約350 μ s之間的輸入脈沖80的脈沖寬度,以及大約3V至大約30V之間的峰值輸入電壓。在一些實(shí)施例中,脈沖之間的時(shí)間最小為大約10ms。大約OV至大約IV之間的基準(zhǔn)觸動(dòng)電壓在相鄰施加的電脈沖80之間保持在聲換能器上。
[0047]當(dāng)電脈沖80施加到聲換能器或聲納換能器時(shí),在聲納模塊30中,離開的聲波40a從聲納模塊30朝車輪組件100發(fā)射。大體上,聲納波遵循聲學(xué)原理。如圖9中所見,入射或發(fā)射的聲波40a朝邊界行進(jìn),諸如車輪組件100的表面,并且入射波的一部分被反射。如圖4中所見,反射波部分40b向后朝聲納模塊30行進(jìn)。
[0048]入射角大體等于反射角。當(dāng)聲波正交于邊界時(shí),可按照反射系數(shù)R來描述反射。反射系數(shù)限定為反射波振幅和入射波振幅的比率
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其中,ai和ar分別為入射波振幅和反射波振幅。透射波為1_R。
[0049]聲反射系數(shù)R的值涉及從具有不同物理性質(zhì)的兩種介質(zhì)之間的界面的反射的大小。聲阻抗Z主要確定從邊界的反射的大小。聲阻抗Z限定為給定介質(zhì)中的密度(P)和聲速(C)的乘積。聲阻抗以Rayle (Rayl)為單位測量,其中,一 Rayl=lkg/m2/sec。
[0050]非垂直入射角的聲反射系數(shù)可表示為::Wll I?,.()? via In J ?*;
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【權(quán)利要求】
1.一種車輪平衡儀設(shè)備,其包括: 底座; 遠(yuǎn)離所述底座延伸的可旋轉(zhuǎn)軸;以及 安裝在關(guān)于所述軸的位置處的聲換能器,所述聲換能器構(gòu)造成測量反射的聲波能量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征在于: 所述聲換能器構(gòu)造成輸出代表測得的反射聲波能量的反射能量指數(shù)信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備,其特征在于: 所述反射能量指數(shù)信號包括大約零伏至大約五伏之間的模擬電壓信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的設(shè)備,其特征在于: 所述聲換能器構(gòu)造成輸出代表測得的反射聲波之間的時(shí)間的輸出脈沖信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的設(shè)備,其特征在于,還包括: 連接到所述聲換能器的處理器,所述處理器構(gòu)造成將輸入電壓信號提供至所述聲換能器; 所述處理器構(gòu)造成接收所述輸出脈沖信號和所述反射能量指數(shù)信號兩者;并且所述處理器構(gòu)造成通過將 所述輸入電壓信號與所述輸出脈沖信號相比較來生成距離數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的設(shè)備,其特征在于, 所述處理器構(gòu)造成識別所述反射能量指數(shù)信號中的電壓峰值的變化,并且標(biāo)記對應(yīng)于所述反射能量指數(shù)信號中的電壓峰值中的變化的一個(gè)或多個(gè)距離數(shù)據(jù)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的設(shè)備,其特征在于,還包括: 所述處理器構(gòu)造成使用所述標(biāo)記的距離數(shù)據(jù)值來確定車輪寬度大小。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備,其特征在于,還包括: 罩,其樞轉(zhuǎn)地附接到所述底座,并且成形用于在所述車輪組件安裝在所述軸上時(shí)覆蓋所述車輪組件的一部分;并且 所述聲換能器安裝在所述罩上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備,其特征在于: 所述聲換能器能夠關(guān)于所述軸移動(dòng)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備,其特征在于: 所述聲換能器能夠關(guān)于所述罩移動(dòng)。
11.一種平衡車輪組件的方法,其包括: (a)提供車輪平衡機(jī)器,其包括可旋轉(zhuǎn)軸和定位在關(guān)于所述軸的位置處的聲換能器; (b)將具有安裝在輪輞上的輪胎的車輪組件定位到所述軸上; (C)采集與多個(gè)樣本采集位置處的所述聲換能器與所述車輪組件之間的所述距離相關(guān)聯(lián)的距離數(shù)據(jù);以及 (d)采集與每個(gè)樣本采集位置處的反射聲波能量相關(guān)聯(lián)的能量數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,還包括: 檢測所述采集的能量數(shù)據(jù)中的變化,以及將所述變化與所述采集的距離數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法,其特征在于,還包括: 使用對應(yīng)于所述采集的能量數(shù)據(jù)中的變化的所述樣本采集位置處采集的大小數(shù)據(jù)來計(jì)算所述車輪組件的寬度大小。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法,其特征在于,還包括: 旋轉(zhuǎn)所述車輪;以及 將校正配重施加到所述車輪。
15.一種確定車輪組件的車輪寬度大小的方法,其包括: (a)使用聲換能器朝所述車輪組件發(fā)射聲波; (b)檢測從所述車輪組件向后朝所述聲換能器反射的聲波; (C)處理與所述反射聲波相關(guān)聯(lián)的多個(gè)距離值; (d)測量所述反射聲波的反射能量;以及 (e)處理與所述反射聲波相關(guān)聯(lián)的多個(gè)反射能量值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法,其特征在于,還包括: 識別與測得的反射能量中的變化相關(guān)聯(lián)的反射能量值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,還包括: 使所述識別的反射能量值與對應(yīng)的距離值匹配。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法,其特征在于,還包括: 選定所述對應(yīng)的距離值;以及 使用所述對應(yīng)的距離值來計(jì)算所述車輪寬度大小。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,所述識別的反射能量值與測得的反射能量中的正變化相關(guān)聯(lián)。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法,其特征在于,所述識別的反射能量值與測得的反射能量中的負(fù)變化相關(guān)聯(lián)。
21.一種輪胎更換機(jī)器設(shè)備,其包括: 底座; 設(shè)置在所述底座上的可旋轉(zhuǎn)車輪安裝件; 從所述底座延伸的支承塔;以及 包括關(guān)于所述車輪安裝件定位在所述機(jī)器上的聲換能器的聲納模塊,所述模塊構(gòu)造成朝所述可旋轉(zhuǎn)車輪安裝件發(fā)射聲波,并且接收反射的聲波。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備,其特征在于,還包括: 樞轉(zhuǎn)地附接到所述支承塔的擺臂, 其中,所述聲納模塊安裝在所述擺臂上。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備,其特征在于,還包括: 樞轉(zhuǎn)地附接到所述支承塔的擺臂,以及 附接到所述支承塔的協(xié)助臂, 其中,所述聲納模塊安裝在所述協(xié)助臂上。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備,其特征在于,還包括: 樞轉(zhuǎn)地附接到所述支承塔的擺臂;以及 從所述擺臂向下延伸的可垂直地調(diào)整的輪胎更換工具頭, 其中,所述聲納模塊安裝在所述工具頭上。
25.—種制動(dòng)器車床機(jī)器設(shè)備,其包括:底座, 從所述底座延伸的可旋轉(zhuǎn)的制動(dòng)器車床軸;以及 包括關(guān)于所述制動(dòng)器車床軸定位在所述機(jī)器上的聲換能器的聲納模塊,所述模塊構(gòu)造成朝所述制動(dòng)器車床軸發(fā)射聲波并且接收反射的聲波。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備,其特征在于: 所述聲納模塊構(gòu)造成測量所述接收到的反射聲波的能量。
27.一種用于使車輪組件充氣的輪胎充氣籠設(shè)備,其包括: 限定構(gòu)造用于收納所述車輪組件的內(nèi)部空間的輪胎充氣籠; 包括定位在所述籠上的聲換能器的聲納模塊,所述模塊構(gòu)造成朝所述內(nèi)部空間發(fā)射聲波并且接收反射的聲波。
28.根據(jù)權(quán)利要求28所述的設(shè)備,其特征在于: 所述聲納模塊構(gòu)造成測量所述接收到的反射聲波的能量。
【文檔編號】G01M1/22GK103782146SQ201280032578
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年6月29日 優(yōu)先權(quán)日:2011年6月30日
【發(fā)明者】X.葉, M.維斯, R.懷特 申請人:亨尼西工業(yè)公司