專利名稱：用于表征輪胎均勻性的機(jī)器的系統(tǒng)和使用該表征的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要涉及輪胎測試設(shè)備。具體地，本發(fā)明涉及對用于輪胎均勻性測試機(jī)器的組件的表征。具體地，本發(fā)明涉及使用輪胎均勻性測試機(jī)器的表征在正常測試程序中對輪胎進(jìn)行評估。
背景技術(shù)：
理想地，輪胎需要為正圓，并且其內(nèi)部硬度、尺寸和重量分布以及其它特征應(yīng)圍繞輪胎的圓周保持均勻。然而，常見的輪胎結(jié)構(gòu)和制造工藝使得難以大量生產(chǎn)這種理想輪胎。也就是說，在所生產(chǎn)的輪胎中，硬度、尺寸、重量和其它特征的具有一定量的不均勻性。因此，當(dāng)車輛運(yùn)行時(shí)在輪胎中產(chǎn)生不期望的激振力。該激振力所產(chǎn)生的振蕩被傳播至車輛底盤并導(dǎo)致各種車輛振蕩和噪聲,包括搖動(dòng)、抖動(dòng),并且輪胎振動(dòng)的聲音被傳播至車輛內(nèi)部?？衫霉I(yè)標(biāo)準(zhǔn)來評估輪胎的不均勻性。在一個(gè)方法中，用于替代公路表面的轉(zhuǎn)筒以預(yù)定壓力(幾百千克)壓在可旋轉(zhuǎn)地保持的輪胎上，或者該輪胎以預(yù)定壓力壓在轉(zhuǎn)筒上。輪胎和轉(zhuǎn)筒能夠圍繞它們各自的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，具體方式為:輪胎和轉(zhuǎn)筒之一旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致另一個(gè)也旋轉(zhuǎn)。在這種條件下,可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)輪胎或轉(zhuǎn)筒,使得輪胎每分鐘旋轉(zhuǎn)60轉(zhuǎn)。隨著輪胎的旋轉(zhuǎn)，出現(xiàn)由輪胎的不均勻性產(chǎn)生的激振力。該激振力由一個(gè)或多個(gè)力測量設(shè)備(諸如負(fù)荷元件)測量，力測量設(shè)備安裝在可旋轉(zhuǎn)地支撐輪胎或轉(zhuǎn)筒的軸承上，或安裝在附接至該軸承的構(gòu)件上。從測量值計(jì)算用于評估輪胎的不均勻性的指標(biāo)。該測量被稱為不均勻性測量。根據(jù)從指標(biāo)獲取的不均勻性，被執(zhí)行測量的輪胎被分類為不均勻性位于容許極限內(nèi)的輪胎和不均勻性位于容許極限之外的輪胎。不均勻性位于容許極限外的輪胎被處理以減小不均勻性。已經(jīng)被處理的輪胎隨后再次受到均勻性測量。將不均勻性位于容許極限內(nèi)的輪胎從不均勻性位于 容許極限內(nèi)的輪胎中分離出來。通過上述程序，僅被判斷為“不均勻性位于容許極限內(nèi)”的輪胎被選擇和運(yùn)送至消費(fèi)者(或發(fā)送至輪胎評估程序中的下個(gè)步驟)。雖然相信當(dāng)前的輪胎均勻性測試機(jī)器是有效的，但相信可獲取進(jìn)一步的改進(jìn)。當(dāng)前的輪胎均勻性測試機(jī)器提供的測試結(jié)果有時(shí)不一致。在確定均勻性測試機(jī)器是否可靠時(shí)，同一個(gè)輪胎將被測試五次以確保該機(jī)器一致地檢測以及測量了輪胎中的任何不均勻性。隨后輪胎的額外采樣也進(jìn)行相同的均勻性測試。根據(jù)測試結(jié)果的收集，可以被生成各種過濾器并應(yīng)用至成品輪胎以過濾實(shí)際結(jié)果。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，對測試結(jié)果的過濾不期望地增加了測試過程的時(shí)間。過濾也令人擔(dān)憂，即過濾器可被設(shè)定為排除可接受的輪胎，并且更麻煩的是，不可接受的輪胎可能通過許可。因此，依然需要精確且快速地測試輪胎。這樣，需要對均勻性測試機(jī)器的組件進(jìn)行表征，使得這些表征可被過濾出測試結(jié)果，以更精確和快速地使可接受的輪胎通過許可并拒絕不可接受的輪胎
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)前面所述，本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種用于表征輪胎均勻性的機(jī)器的系統(tǒng)和使用該表征的方法。本發(fā)明的另一個(gè)方面是提供一種輪胎均勻性測試機(jī)器，其包括用于接納和旋轉(zhuǎn)輪胎的裝置。該裝置包括相對的卡盤組件以及負(fù)荷輪，相對的卡盤組件用于接納和旋轉(zhuǎn)輪胎，并用于對輪胎充氣，負(fù)荷輪被施加至旋轉(zhuǎn)輪胎以獲取輪胎測試結(jié)果的。至少一個(gè)表征設(shè)備與該裝置的部件關(guān)聯(lián)以表征該部件中的至少一個(gè)的力，其中被表征的力用于調(diào)整輪胎測試結(jié)果。本發(fā)明的又一個(gè)方面是提供一種測試輪胎的方法，其包括每次在裝置中接納并旋轉(zhuǎn)至少一個(gè)控制輪胎，每個(gè)控制輪胎具有已知特性；將裝置的部件施加至該至少一個(gè)控制輪胎并生成部件負(fù)荷力；檢測部件的角位置；使角位置與部件負(fù)荷力關(guān)聯(lián)；以及根據(jù)該至少一個(gè)控制輪胎的部件負(fù)荷力的角位置生成該部件的特征波形。


參照下面的描述、附圖，本發(fā)明的這些和其他特征將更好理解，在附圖中:圖1是根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思的輪胎均勻性測試機(jī)器的示意圖；圖2是輪胎均勻性測試機(jī)器中所使用的負(fù)荷輪的立體圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思的示出負(fù)荷輪表征處理的流程圖；圖4是負(fù)荷輪表征波形，該波形利用已知彈性比例輪胎獲取由輪胎均勻性測試機(jī)器所測試的輪胎的分析中所使用的預(yù)定波形；圖5是根據(jù)本發(fā)明的構(gòu)思的芯軸表征的流程
圖6是由輪胎均勻性測試機(jī)器測試的輪胎的分析中所使用的示例性芯軸表征波形；以及圖7是示出使用機(jī)器表征波形的輪胎的測試的流程圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖并具體參照圖1，輪胎均勻性測試機(jī)器一般由標(biāo)號10標(biāo)示。該機(jī)器包括側(cè)面框架構(gòu)件12，側(cè)面框架構(gòu)件12在兩端處連接有水平底部框架構(gòu)件14和水平頂部框架構(gòu)件16。側(cè)面框架構(gòu)件12和框架構(gòu)件14和16形成盒狀結(jié)構(gòu)，在盒狀結(jié)構(gòu)中，一般由大寫字母T標(biāo)示的輪胎被接納、測試和排出。輸送機(jī)18配置有輥，輥之間具有開口，輪胎T在開口之上被輸送至機(jī)器10。各輪胎T包括胎面24，胎面24與側(cè)壁26相鄰，側(cè)壁26基本平行，側(cè)壁具有形成輪胎內(nèi)徑的鋼圈28。機(jī)器10包括用于接納并旋轉(zhuǎn)輪胎的裝置，尤其是下部芯軸和卡盤組件32和上部芯軸和卡盤組件34。下部芯軸和上部芯軸和卡盤組件配備有可移除輪輞30和48，可移除輪輞30和48具有各種尺寸并需要適應(yīng)輪胎的鋼圈直徑。下部芯軸和卡盤組件32由框架結(jié)構(gòu)12和14承載并支撐，并被設(shè)置為當(dāng)其被輸送機(jī)18支撐時(shí)與輪胎接合。具體地，下部芯軸和卡盤組件32包括液壓單元38，液壓單元38提供軸40，軸40保持容納在汽缸44內(nèi)的活塞42。在合適的時(shí)間，液壓單元通過輸送機(jī)18中的開口與輪胎接合并具體與下部鋼圈28接合，以將輪胎移動(dòng)至測試位置。
當(dāng)下部芯軸和卡盤組件在附接至下部芯軸和卡盤組件的輪輞30上與輪胎的鋼圈28處的相對側(cè)壁26接合時(shí)，上部芯軸和卡盤組件34在輪輞48上接納輪胎T的另一側(cè)。芯軸和卡盤組件34包括輪輞48，輪輞48由芯軸50旋轉(zhuǎn)，并且組件34還可包括芯軸軸承、輪輞轉(zhuǎn)接器和其它相關(guān)部件。芯軸50由電機(jī)52和將芯軸50連接至電機(jī)的互連帶驅(qū)動(dòng)器54驅(qū)動(dòng)。簡要地，在操作中，輪胎沿著輸送機(jī)18輸送并在合適的位置處停下，使得下部芯軸和卡盤組件能夠與輪胎T的下部相對側(cè)結(jié)合。下部輪輞組件隨后使輪胎移動(dòng)以接合上部輪輞組件，于是該輪胎被充氣并隨后被旋轉(zhuǎn)以啟動(dòng)測試過程。輪胎編碼器56由上部芯軸50承載以監(jiān)視輪胎T在旋轉(zhuǎn)過程中的旋轉(zhuǎn)位置。編碼器56生成信號A和信號B，信號A將輪胎的圓周分為相等分段，信號B指示給定時(shí)間點(diǎn)處的圓周上的固定的單個(gè)位置。輪胎充氣系統(tǒng)64包括氣壓傳感器65，氣壓傳感器65監(jiān)視輪胎的氣壓和氣壓調(diào)節(jié)器66以將胎調(diào)節(jié)壓至期望壓力。如前面所指出，在卡盤組件與輪胎接合之后，在測試輪胎之前，由充氣系統(tǒng)將輪胎充氣至期望的壓力。氣壓傳感器65生成壓力信號C。負(fù)荷輪70水平地接觸和脫離輪胎T，以向輪胎施加負(fù)荷并測試輪胎的均勻性。如圖2最佳地示出，負(fù)荷輪包括軸72，軸72具有從中穿過的孔74。負(fù)荷輪設(shè)置有至少兩個(gè)基本平行的間隔的板78，但應(yīng)理解，也可以使用單個(gè)板或多個(gè)板。各板78可設(shè)置多個(gè)開口 80以減小負(fù)荷輪的重量。板78的外徑支撐與如圖1所示的輪胎面接合的徑向表面82。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，負(fù)荷輪的總的構(gòu)造，包括材料、焊接、機(jī)械加工等，影響負(fù)荷輪70的特性和操作，進(jìn)而影響機(jī)器10。相同的構(gòu)造擔(dān)心還適用于機(jī)器10的與輪胎接觸和接合的其它部件一上部芯軸和卡盤組件34、上部輪輞48、下部芯軸和卡盤組件32、下部輪輞30和輪胎充氣系統(tǒng)64。所有這些部件，無 論多微不足道，都影響在輪胎測試過程中從輪胎收集的測試數(shù)據(jù)。回到圖1，負(fù)荷輪安裝在滑動(dòng)架88上，滑動(dòng)架88由框架構(gòu)件保持，并通過同樣由框架構(gòu)件12支撐的電機(jī)和齒輪傳動(dòng)組件76移入和移出與輪胎接合的位置。至少一個(gè)負(fù)荷元件84與負(fù)荷輪70關(guān)聯(lián)并檢測輪胎在旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)期間施放在負(fù)荷輪上的力。每個(gè)負(fù)荷元件都生成負(fù)荷元件信號D和D’。應(yīng)理解，可以使用單個(gè)負(fù)荷元件，但也可設(shè)置額外的負(fù)荷元件84以確認(rèn)第一負(fù)荷元件的讀數(shù)、或共享負(fù)荷的力、或檢測輪胎構(gòu)造中的細(xì)微變化。負(fù)荷輪編碼器86由滑動(dòng)架88承載以監(jiān)視負(fù)荷輪的旋轉(zhuǎn)位置和角位置。編碼器86生成編碼信號E。計(jì)算機(jī)92通過控制器90接收信號A-E以對輪胎均勻性測試機(jī)器的具體部件進(jìn)行表征和/或獲取在輪胎測試過程中生成的其它檢測到的測量結(jié)果。同樣地，這些信號發(fā)揮它們在測試下監(jiān)視由輪胎施放的可變力的功能，并且還用于分析在測試期間向輪胎施加力的輪胎均勻性測試機(jī)器的部件?？刂破?0還用于生成信號，這些信號用于對需要將輪胎T移動(dòng)至機(jī)器內(nèi)并準(zhǔn)備測試輪胎T的電機(jī)、閥、伺服器以及輸送機(jī)進(jìn)行操作?？刂破?0連接至計(jì)算機(jī)92，計(jì)算機(jī)92能夠顯示并收集數(shù)據(jù)并且還操縱和分析所收集的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)由信號A-E和所收集的任何其它數(shù)據(jù)信號所代表。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，控制器90和計(jì)算機(jī)92可協(xié)力地或分別地工作以控制機(jī)器10的部件并將所收集的數(shù)據(jù)處理和呈現(xiàn)為制造人員可用的格式。此外，計(jì)算機(jī)和控制器均包括實(shí)施和執(zhí)行機(jī)器10的操作和將要描述的表征處理所需的必要硬件、軟件、存儲(chǔ)器。通常，完成對輪胎均勻性測試機(jī)器的具體部件的監(jiān)視以表征該機(jī)器的機(jī)械行為，于是計(jì)算機(jī)用于消除在成品輪胎測試期間由機(jī)器的機(jī)械條件所導(dǎo)致的有害影響。對機(jī)器表征的利用確定檢測到的測量結(jié)果是否適合用作有效的測試結(jié)果，隨后，通過基于機(jī)器的機(jī)械表征的分析，能夠去除該機(jī)器的機(jī)械零件、其測量裝置等所帶來的有害的波形性質(zhì)。現(xiàn)在，這些有害的波形性質(zhì)可通過計(jì)算機(jī)和軟件處理具體地識別。同樣地，可以調(diào)整波形的在測量結(jié)果的精度和有損于之前測量結(jié)果的一致性(重復(fù)性)的有害部分。為了實(shí)施表征處理，現(xiàn)參照圖3，其中負(fù)荷輪表征處理一般由標(biāo)號100標(biāo)示。在該處理中，具有已知彈性比例值的低彈性比例輪胎裝載至機(jī)器內(nèi)。例如，在步驟102中，將800磅/英寸彈性比例輪胎裝載至機(jī)器10內(nèi)。接下來，在步驟104中，維護(hù)緩沖存儲(chǔ)器并提供所需硬件、軟件和其它存儲(chǔ)器部件以實(shí)施表征處理的計(jì)算機(jī)92準(zhǔn)備用于接收由輪胎均勻性測試機(jī)器的部 件中的任何一個(gè)收集的數(shù)據(jù)的緩沖，該數(shù)據(jù)尤其是信號A-E并且特別是負(fù)荷元件信號D、D’和編碼器信號E。如文中所述，“彈性比例(spring-rate)”是對于負(fù)荷輪向承載旋轉(zhuǎn)輪胎的芯軸前進(jìn)的單位距離來說承受負(fù)荷和充氣的輪胎上測量到的徑向力的增加。負(fù)荷輪永不可能是完美圓，由負(fù)荷輪施加至旋轉(zhuǎn)輪胎上的任何徑向振擺(runout)的量因此直接施加涉及輪胎的彈性比例的可測量的徑向力。對于圍繞負(fù)荷輪劃分的N個(gè)均勻間隔的角度，該力被測量并被編輯為N個(gè)點(diǎn)的波形，該波形將負(fù)荷輪在該具體彈性比例處的力影響表征?？墒褂萌魏螖?shù)量的N點(diǎn)，但在大多數(shù)情況下，需要至少一百個(gè)N點(diǎn)。因此，在步驟104中所準(zhǔn)備的緩沖就位之后，在步驟106中，機(jī)器使輪胎旋轉(zhuǎn)，記錄在負(fù)荷輪的各種角位置處的角波形力。在本實(shí)施方式的裝載過程中，應(yīng)理解，輪胎被允許旋轉(zhuǎn)至少一百轉(zhuǎn)，以允許輪胎變暖并適應(yīng)負(fù)荷輪上的靜止位置。在緩沖被建立之后，輪胎被允許旋轉(zhuǎn)至少六百轉(zhuǎn)以上，于是，對于每一轉(zhuǎn)，均記錄根據(jù)圍繞輪胎的M個(gè)均勻間隔的角度的M點(diǎn)徑向力波形(通常100點(diǎn))，以及根據(jù)圍繞負(fù)荷輪的N個(gè)均勻間隔的角度的在各波形收集開始時(shí)負(fù)荷輪的旋轉(zhuǎn)位置。接下來，在步驟108中，計(jì)算機(jī)計(jì)算N-波形“平均波形(Average Waveforms)”緩沖。對于所記錄的每個(gè)波形，這通過檢查所保存的負(fù)荷輪的旋轉(zhuǎn)位置來完成。該旋轉(zhuǎn)位置被取整為最接近的整數(shù)模N，并且該旋轉(zhuǎn)位置被指定為位置P。對于每個(gè)位置P，計(jì)算機(jī)92都計(jì)算在負(fù)荷輪的初始旋轉(zhuǎn)位置為P的情況下所收集的所有波形的平均值。所產(chǎn)生的平均波形隨后被存儲(chǔ)為“平均波形”緩沖的Pth波形。接下來，在步驟109中，計(jì)算機(jī)92計(jì)算“基礎(chǔ)波形”。這通過計(jì)算儲(chǔ)存在N-波形“平均波形”緩沖的所有索引下的全部波形的平均值并將該結(jié)果儲(chǔ)存為“基礎(chǔ)波形”來完成。接下來，在步驟110中，計(jì)算機(jī)92計(jì)算N-點(diǎn)“總和波形(Sum Waveforms)”并將該波形保存在計(jì)算機(jī)92中的合適的存儲(chǔ)文件中以供后續(xù)對比。具體地，對于“平均波形”緩沖中的N個(gè)波形中的每一個(gè)，存在M點(diǎn)數(shù)據(jù)(在負(fù)荷輪位置P處開始)，憑借波形如何被記錄，所述數(shù)據(jù)包含徑向力加負(fù)荷輪徑向振擺。為了提取該負(fù)載輪徑向振擺，計(jì)算機(jī)執(zhí)行以下步驟。對于“平均波形”緩沖中的N個(gè)波形中的每一個(gè)中的各索引Q (從O到M-1)，該點(diǎn)的負(fù)荷輪位置由被取整為最近整數(shù)模N的等式(P+QXN+ (由輪胎的一轉(zhuǎn)占據(jù)的負(fù)荷輪角度，根據(jù)N))確定，并且這被指定為索引S。N個(gè)波形中的每一個(gè)中的Qth索引處的點(diǎn)減去“基礎(chǔ)波形”的Qth索引處的點(diǎn)并隨后加至“總和波形”中的Sth索弓丨，同時(shí)該Sth索引的值的計(jì)數(shù)也進(jìn)行增量。在循環(huán)完成之后，“總和波形”的各索引處的點(diǎn)除以增加至該索引的值的總計(jì)數(shù)，從而計(jì)算增加至“總和波形”中的各個(gè)單獨(dú)索引的點(diǎn)的平均值。最后，計(jì)算機(jī)將所產(chǎn)生的“總和波形”和來自步驟102的彈性比例值保存至計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器，作為被選彈性比例輪胎的最后負(fù)荷輪表征。在步驟114中，從機(jī)器10中卸下低彈性比例輪胎。接下來，在步驟116中，將高彈性比例輪胎裝載至機(jī)器內(nèi)。例如，高彈性比例輪胎可具有1450磅/英寸2的彈性比例。隨后，在步驟118中，對于高彈性比例輪胎，重復(fù)步驟104-110，以收集高彈性比例輪胎的相應(yīng)的平均波形和總和波形。接下來，在步驟120中，卸下高彈性比例輪胎。在步驟122中，根據(jù)總和波形生成負(fù)荷輪表征波形以供后續(xù)比較。所產(chǎn)生的負(fù)荷輪表征波形隨后可應(yīng)用于當(dāng)前正在測試的輪胎。這通過從被記錄的輪胎測試波形減去負(fù)荷輪表征波形來完成?，F(xiàn)在參照圖4，示出了用于低彈性比例輪胎的表征波形(一般由標(biāo)號130標(biāo)示)，以及用于高彈性比例輪胎的表征波形(一般由標(biāo)號132標(biāo)示)。這些表征示出了機(jī)器10的負(fù)荷輪的具體不圓度。同樣地， 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，當(dāng)通過低彈性比例輪胎和高彈性比例輪胎測試時(shí)，各負(fù)荷輪具有不同的表征波形。無論如何，這兩個(gè)高和低彈性比例波形能夠被推測以預(yù)測與中彈性比例輪胎關(guān)聯(lián)的表征波形。中間彈性比例輪胎將通過輪胎均勻性測試機(jī)器測試，并且該預(yù)測值可用于調(diào)整由負(fù)荷元件在正常測試下檢測到的均勻性測量值?，F(xiàn)在參照圖5，芯軸表征處理方法由標(biāo)號150 —般地標(biāo)示。如文中所使用，術(shù)語“芯軸表征”涉及整個(gè)上部芯軸、芯軸軸承、輪輞轉(zhuǎn)換器(在文中稱為上部卡盤)和輪輞的表征。在該處理中，大量(L個(gè))輪胎被測試以生成能夠基于輪胎的彈性比例標(biāo)準(zhǔn)化的波形的表格。雖然L可代表任何數(shù)量，但相信，L的值應(yīng)至少為750以提供精確的芯軸表征。無論如何，通過使用來自波形表格的平均值，控制器或計(jì)算機(jī)可計(jì)算芯軸表征波形能夠直接用于從被記錄的測試波形中減去并產(chǎn)生輪胎性質(zhì)的精確圖片。處理方法150始于步驟152，在步驟152中，用負(fù)荷輪70測試大量輪胎，并將被測試的各個(gè)輪胎的波形保存在緩沖中。該緩沖可稱為“輪胎波形(Tire Waveforms)”緩沖。如在負(fù)荷輪表征處理中，各波形可與如輪胎編碼器56檢測到的輪胎周圍的M位置相互關(guān)聯(lián)。應(yīng)理解，在本實(shí)施方式中，各測試波形具有負(fù)荷輪表征程序，該程序已經(jīng)對其波形抽取因子。雖然，在某些實(shí)施方式中，僅芯軸表征波形可用于調(diào)整正在測試的輪胎的波形。無論如何，此時(shí)沒有芯軸表征被抽取因子。在步驟154中，測試波形中的各M點(diǎn)除以當(dāng)前接受測試的輪胎的彈性比例。在某些實(shí)施方式中，當(dāng)前接受測試的輪胎又可稱為用于填充“輪胎波形”緩沖的控制輪胎。在步驟154中，輪胎波形緩沖中的所有輪胎波形均被標(biāo)準(zhǔn)化為相同的彈性比例。換言之，在每個(gè)輪胎被測試時(shí)，該輪胎的彈性比例被用于除新插入的波形的各個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在測試下的輪胎的彈性比例由負(fù)荷元件84、84’所生成的信號D、D’確定。在步驟156中，所產(chǎn)生的波形被儲(chǔ)存在“輪胎波形”緩沖中的下一個(gè)可用索引中。如果“輪胎波形”緩沖中的全部條目均被填滿，則從緩沖中刪除最老的波形測試結(jié)果，并且最新的波形，即，正在添加的波形被保持，使得“輪胎波形”緩沖中永遠(yuǎn)存在L個(gè)條目。在步驟158中，一旦“輪胎波形”緩沖具有L個(gè)條目，則該緩沖能夠被用于計(jì)算芯軸表征。這通過取“輪胎波形”緩沖中的所有L個(gè)波形的平均值并調(diào)用該“平均波形”來完成。在步驟160中，“平均波形”中的每個(gè)M點(diǎn)隨后乘以當(dāng)前接受測試的輪胎的彈性比例。換言之，平均波形的標(biāo)準(zhǔn)化平均值乘以當(dāng)前輪胎的彈性比例。這基于當(dāng)前輪胎的彈性比例生成芯軸表征波形。通過所產(chǎn)生的芯軸表征波形，該波形能夠被應(yīng)用于當(dāng)前接受測試的輪胎。這通過從被記錄的輪胎測試波形減去芯軸表征波形來完成。如圖6所示，示例性芯軸表征波形被示出。同樣地，每個(gè)輪胎的波形基于被測試的輪胎的已知彈性比例值被芯軸表征波形補(bǔ)償以提供最終結(jié)果，該最終結(jié)果隨后與用于輪胎均勻性的已知期望參數(shù)相比較。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)理解，如果輪胎均勻性測試機(jī)器受到任何機(jī)械改變或應(yīng)力，諸如改變輪輞或上部卡盤組件的其它部件或發(fā)生某些物理沖擊事件，隨后“輪胎波形”緩沖應(yīng)被重置并且在重新計(jì)算芯軸表征之前再次測試L個(gè)輪胎。參照圖7，利用機(jī)器表征波形的輪胎測試由標(biāo)號200 —般地標(biāo)示。在該處理中，在步驟202中，將接受測試的輪胎被裝載至機(jī)器內(nèi)，并且通過使負(fù)荷輪在其旋轉(zhuǎn)時(shí)與輪胎接觸來測量負(fù)荷力。在步驟204中，測量這些負(fù)荷力。隨后，在步驟206中，計(jì)算機(jī)通過在負(fù)荷輪表征處理方法100和/或芯軸表征處理方法150中確定的推測表征波形來調(diào)整所測量的負(fù)荷力。在這些負(fù)荷力被調(diào)整之后，隨后，在步驟208中，對照測試標(biāo)準(zhǔn)再次檢查被調(diào)整的波形，測試標(biāo)準(zhǔn)定義接受測試的輪胎的某些值是否位于可接受范圍內(nèi)。隨后，在步驟210中，接受測試的輪胎以合格/不合格標(biāo)示標(biāo)記為或者可接受，或者不可接受。那些合格的輪胎被允許繼續(xù)投入輪胎生產(chǎn)過程，同時(shí)，不可接收輪胎從制造過程收回并接受進(jìn)一步的評估?；谇懊娴拿枋?，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)變得顯而易見。通過對機(jī)器的部件進(jìn)行表征，那些表征可用于精確識別負(fù)荷輪上的凸部(high spot)和凹部(low spot)和/或調(diào)整芯軸變化，以精確確定測試輪胎的機(jī)器的特性。這些特征可在負(fù)荷輪或其它機(jī)器的使用壽命改變期間更新以確保被檢測的測量結(jié)果是精確的。這允許基于負(fù)荷輪和機(jī)器的其它部件中的缺陷調(diào)整測試參數(shù)，以消除任何 不圓度或機(jī)器的其它問題。通過利用機(jī)器表征波形精確確定輪胎的不均勻性，輪胎測試結(jié)果的可靠性得到增加。因此，可見，通過上面所使用的結(jié)構(gòu)和方法，本發(fā)明的目的已經(jīng)達(dá)到。雖然根據(jù)專利法令，僅詳細(xì)呈現(xiàn)和描述了最佳模式和優(yōu)選實(shí)施方式，但應(yīng)理解，本發(fā)明不限于此。相應(yīng)地，為了理解本發(fā)明的真實(shí)范圍和寬度，應(yīng)參照所附權(quán)利要求。
權(quán)利要求
1.輪胎均勻性測試機(jī)器，包括: 用于接納和旋轉(zhuǎn)輪胎的裝置，包括相對的卡盤組件以及負(fù)荷輪，所述相對的卡盤組件用于接納和旋轉(zhuǎn)輪胎，并用于對所述輪胎進(jìn)行充氣，所述負(fù)荷輪被施加至旋轉(zhuǎn)的輪胎以獲取輪胎測試結(jié)果；以及 至少一個(gè)表征設(shè)備，與所述裝置的部件關(guān)聯(lián)以表征所述部件中的至少一個(gè)的力，其中被表征的力用于調(diào)整所述輪胎測試結(jié)果。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的機(jī)器，還包括: 計(jì)算機(jī)，接收所述至少一個(gè)表征設(shè)備生成的表征信號，并使用所述表征信號調(diào)整所述輪胎測試結(jié)果。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器，還包括: 至少一個(gè)負(fù)荷元件，與所述負(fù)荷輪關(guān)聯(lián)，并生成負(fù)荷元件信號，所述負(fù)荷元件信號由所述計(jì)算機(jī)接收以用于所述輪胎測試結(jié)果。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的機(jī)器，其中，所述計(jì)算機(jī)從所述負(fù)荷元件接收兩種不同的負(fù)荷元件信號，其中， 一種負(fù)荷元件信號代表當(dāng)具有第一已知彈性比例的第一輪胎受到所述負(fù)荷元件的負(fù)荷時(shí)由所述第一輪胎生成的力， 另一種負(fù)荷元件信號代表當(dāng)具有第二已知彈性比例的第二輪胎受到所述負(fù)荷元件的負(fù)荷時(shí)由所述第二輪胎生成的力， 所述計(jì)算機(jī)根據(jù)所述兩種不同的負(fù)荷元件信號生成用于調(diào)整所述輪胎測試結(jié)果的負(fù)荷輪表征波形。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的機(jī)器，還包括: 編碼器，與所述負(fù)荷輪關(guān)聯(lián)并生成由所述計(jì)算機(jī)接收的位置信號，所述計(jì)算機(jī)處理所述位置信號和所述兩種不同的負(fù)荷元件信號以生成所述負(fù)荷輪表征波形。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的機(jī)器，還包括: 至少一個(gè)負(fù)荷元件，與所述負(fù)荷輪關(guān)聯(lián)并生成負(fù)荷元件信號，所述負(fù)荷元件信號由所述計(jì)算機(jī)接收以用于生成當(dāng)前輪胎彈性比例；以及 編碼器，與芯軸關(guān)聯(lián)，所述芯軸從卡盤組件之一延伸并生成由所述計(jì)算機(jī)接收的位置信號，所述計(jì)算機(jī)處理所述位置信號和所述負(fù)荷元件信號以生成芯軸表征波形。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的機(jī)器，其中，對于每個(gè)被測試輪胎，所述計(jì)算機(jī)接收所述位置信號和所述負(fù)荷元件信號，并生成輪胎波形緩沖。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的機(jī)器，其中，所述計(jì)算機(jī)對所述輪胎波形緩沖中的值求平均值以生成平均波形，所述平均波形被應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)輪胎的彈性比例，以生成用于調(diào)整所述輪胎測試結(jié)果的芯軸表征波形，其中，所述旋轉(zhuǎn)輪胎的彈性比例是由所述負(fù)荷元件信號以及所述位置信號中提供的角位置確定的。
9.用于測試輪胎的方法，包括: 每次在裝置中接納并旋轉(zhuǎn)至少一個(gè)控制輪胎，每個(gè)控制輪胎具有已知特性； 將所述裝置的部件施加至所述至少一個(gè)控制輪胎并生成部件負(fù)荷力； 檢測所述部件的角位置； 使所述角位置與所述部件負(fù)荷力關(guān)聯(lián)；以及根據(jù)所述至少一個(gè)控制輪胎的所述部件負(fù)荷力的所述角位置生成所述部件的特征波形。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，還包括: 在所述裝置中接納并旋轉(zhuǎn)測試輪胎； 將所述部件施加至所述測試輪胎并生成測試輪胎負(fù)荷力； 檢測所述測試輪胎的角位置和所述部件的角位置； 使所述角位置與所述測試輪胎負(fù)荷力關(guān)聯(lián)； 根據(jù)所述測試輪胎和所述測試輪胎負(fù)荷力的所述角位置生成所述測試輪胎的測試輪胎波形；以及 通過所述特征波形調(diào)整所述測試輪胎波形。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 在所述裝置中接納具有第一已知彈性比例的第一控制輪胎； 使用負(fù)荷輪作為所述部件以獲取所述第一控制輪胎的第一部件負(fù)荷力； 在所述裝置中接納具有第二已知彈性比例的第二控制輪胎； 使用負(fù)荷輪作為所述部件以獲取所述第二控制輪胎的第二部件負(fù)荷力；以及 從所述第一部件負(fù)荷 力和第二部件負(fù)荷力推算所述特征波形。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，還包括: 將編碼器定位以檢測所述負(fù)荷輪的所述角位置。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，還包括: 在所述裝置中接納多個(gè)所述控制輪胎，每次接納一個(gè)所述控制輪胎； 使用卡盤組件以使各控制輪胎的角位置關(guān)聯(lián)，其中，所述卡盤組件的芯軸作為所述部件； 對于每個(gè)控制輪胎，使用負(fù)荷輪獲取彈性比例； 對于每個(gè)控制輪胎，使所述角位置和所述彈性比例關(guān)聯(lián)為波形并儲(chǔ)存在輪胎波形緩沖中； 對所述輪胎波形緩沖中的所述波形求平均值以生成平均波形；以及 根據(jù)所述平均波形和所述測試輪胎的彈性比例生成芯軸表征波形。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括: 通過所述芯軸表征波形調(diào)整所述測試輪胎波形。
全文摘要
一種輪胎均勻性測試機(jī)器包括用于接納和旋轉(zhuǎn)輪胎的裝置。該裝置包括相對的卡盤組件以及負(fù)荷輪，相對的卡盤組件用于接納和旋轉(zhuǎn)輪胎，并對輪胎充氣，負(fù)荷輪被施加至旋轉(zhuǎn)輪胎以獲取輪胎測試結(jié)果。至少一個(gè)表征設(shè)備與該裝置的部件關(guān)聯(lián)以表征該部件中的至少一個(gè)的力，其中被表征的力用于調(diào)整輪胎測試結(jié)果。
文檔編號G01M17/02GK103245516SQ20131004856
公開日2013年8月14日 申請日期2013年2月6日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月10日
發(fā)明者羅納爾德·E·賽門斯, 拜倫·R·斯塔諾斯扎克, 特羅伊·L·安恩森, 丹尼爾·P·弗厄斯特, 詹森·A·麥金太爾 申請人:商用分時(shí)公司