專利名稱：：一種提高輪胎均勻性的輪胎制造方法一種提高輪胎均勻性的輪胎制造方法優(yōu)先權(quán)聲明本申請(qǐng)是先前提交的PCT申請(qǐng)"TireManufacturingMethodForImprovingTheUniformityOfATire(—種提高輪胎均勻性的輪胎制造方法)"的部分后續(xù)申請(qǐng)，此申請(qǐng)編號(hào)為PCT/US2004/039321,于2004年ll月19日提交。
背景技術(shù)：
：〖OOOl]本發(fā)明涉及輪胎的制造方法，更具體地說，是通過降低(未硫化的)胎胚的徑向跳動(dòng)來提高輪胎的均勻性。對(duì)于一個(gè)輪胎，更確切地說，一個(gè)子午線輪胎，胎胚的徑向跳動(dòng)(RRO)受胎胚組裝過程中引入的許多變量影響。當(dāng)輪胎的徑向跳動(dòng)超過可接受的范圍，可能就會(huì)產(chǎn)生有害震動(dòng)，影響車輛的駕駛和操作。由于這些原因，輪胎生產(chǎn)商力爭(zhēng)把輪胎的徑向跳動(dòng)控制在最低的水平。—個(gè)眾所周知并被普遍采用的降低徑向跳動(dòng)的方法是在與多余的胎面對(duì)應(yīng)的區(qū)域中打磨輪胎的胎面。這種方法雖然有效但是卻具有產(chǎn)生了不良的表面外觀以及從產(chǎn)品打磨掉了耐磨胎面橡膠的缺陷。而且，這種方法需要額外的制造工序，使用的設(shè)備也很昂貴。美國(guó)專利5882452介紹了另外一種方法，該方法在硫化之前先測(cè)量輪胎的徑向跳動(dòng)，然后再用夾緊和再成形的方法使未硫化的輪胎獲得更圓的外形。另一種提高輪胎均勻性的制造方法是根據(jù)硫化前的測(cè)量結(jié)果來補(bǔ)償那些與輪胎成型和輪胎硫化處理相關(guān)的對(duì)硫化后的RRO或徑向力波動(dòng)(RFV)有影響的因素。日本專利申請(qǐng)JP-I-145135介紹了一種典型方法的例子。在這種方法中，一組輪胎樣本，通常是四個(gè)，被放置在一個(gè)給定的硫化模具中，每個(gè)輪胎依次按等角度增量旋轉(zhuǎn)。角度增量是根據(jù)輪胎上的參考位置，例如產(chǎn)品的接縫，相對(duì)于模具的固定位置來測(cè)量的。然后，對(duì)輪胎進(jìn)行硫化處理并記錄下復(fù)合RFV波形。術(shù)語"復(fù)合波形"表示測(cè)量設(shè)備記錄下的原始波形。然后通過疊加每個(gè)所記錄的波形對(duì)這些波形取平均值。疊加是通過累加各輪胎測(cè)得的復(fù)合波形對(duì)所有記錄下來的波形逐點(diǎn)取平均值。硫化過程的影響忽略不計(jì)，只留下一個(gè)與輪胎成型相關(guān)的"成型"因素。類似地，在硫化模具中硫化另一組輪胎樣品，獲得它們各自的RFV波形。這些各自的波形也通過疊加的方式取平均值，這一次，各波形的起始點(diǎn)根據(jù)每個(gè)輪胎各自的角度增量偏移。在這種方式中，輪胎成型的影響忽略不計(jì)，只留下一個(gè)"硫化因素"。最后，疊加與成型因素和硫化因素對(duì)應(yīng)的平均波形。將疊加的波形互相偏移以使一個(gè)波形的最大值對(duì)準(zhǔn)另一波形的最小值。以此確定的偏移角就被轉(zhuǎn)換到模具上了。當(dāng)把未硫化的輪胎裝入模具時(shí)，每個(gè)輪胎都按照事先確定的偏移角擺放。這樣，成型和硫化過程對(duì)硫化后的RFV波形的影響可以說被最小化了。這種方法的一個(gè)主要缺點(diǎn)是它假設(shè)成型和硫化過程對(duì)硫化后RFV的影響對(duì)每一個(gè)輪胎都是相同的。但在制造過程中，對(duì)成型因素有影響的因素可能變化很大。事實(shí)上，這些方法包含了矛盾的假設(shè)。用來確定硫化因素的方法是基于這樣的假設(shè)，即輪胎在硫化模具中的旋轉(zhuǎn)步驟消除了輪胎成型(或形成)的影響。這個(gè)假設(shè)只有在硫化之前的PRO對(duì)所有輪胎的影響都是相同，而不是隨機(jī)的情況下才成立。而如果這個(gè)假設(shè)成立，那接下來用來確定成型因素的方法也就沒什么意義了。日本專利申請(qǐng)1-6-182903和美國(guó)專利6,514,441提出了改進(jìn)方法。在這些文獻(xiàn)中，使用與上述類似的方法確定成型因素波形和硫化因私波形。但是，它們?cè)谶@兩個(gè)因素的基礎(chǔ)上增加了一個(gè)硫化前RRO對(duì)硫化后的RFV的影響的估計(jì)。這兩種方法對(duì)被測(cè)的硫化前RRO的處理方式有所不同。JP-6-198203中提到的方法對(duì)RRO的影響進(jìn)行了最優(yōu)化，而US6,514,441中的方法把一個(gè)不變的強(qiáng)度比例因數(shù)用到PRO波形中以估算一個(gè)有效的RFV，并由此來估計(jì)RFV的影響。這兩種方法也都是利用前面所述的各自波形重疊或疊加過程來最優(yōu)化硫化后RFV。上述方法都有一個(gè)嚴(yán)重的不足，就是它們都基于各自波形的疊加或重疊。在輪胎工業(yè)中廣為人知的是，車輛對(duì)RRO非均勻性的反應(yīng)在低次諧波中更明顯，例如一至五次諧波。由于前面的方法使用了包含所有諧波的復(fù)合波形，因此它們無法對(duì)車輛最敏感的RRO諧波最優(yōu)化。另外，有些情況能夠顯示一種方法，使用復(fù)合波形來最優(yōu)化均勻性以產(chǎn)生事實(shí)上提高了重要的低次諧波的影響的RRO。在這種情況下，輪胎所引起的車輛震動(dòng)可能比沒有進(jìn)行最優(yōu)化還要嚴(yán)重。因此，能夠最優(yōu)化指定諧波而且不受前述假設(shè)限制的確定輪胎成型和硫化過程影響的制造方法可以生產(chǎn)出始終具有高均勻性的輪胎。美國(guó)專利6,856,929號(hào)用一種類似的方法來解決RFV的非均勻性問題。
發(fā)明內(nèi)容鑒于前面所述的技術(shù)背景，本發(fā)明提出了一種可以有效減小每個(gè)輪胎的硫化前徑向跳動(dòng)(RRO)的制造方法。本發(fā)明的方法可以將RRO的每一個(gè)諧波分別最優(yōu)化。RRO復(fù)合信號(hào)，比如前面提到的那些，是作為在沿輪胎各個(gè)角度位置處徑向跳動(dòng)變化的標(biāo)量。當(dāng)把這個(gè)復(fù)合信號(hào)分解成各諧波分量時(shí)，RRO的每一諧波分量都可以在極坐標(biāo)系內(nèi)表示為一個(gè)硫化前RRO矢量。該矢量的模等于各自諧波的距離變化的峰一峰值大小，方位角等于測(cè)量參考點(diǎn)和RRO最大值所在點(diǎn)之間的夾角。本發(fā)明提出了一種改進(jìn)輪胎均勻性的方法，該方法包括采集數(shù)據(jù)以建立輪胎徑向跳動(dòng)的模型，還包括提取所述輪胎的徑向跳動(dòng)的至少一個(gè)諧波的子步驟；對(duì)胎胚徑向跳動(dòng)有影響的因素所對(duì)應(yīng)的矢量求和來建立矢量方程；根據(jù)矢量方程確定一系列矢量系數(shù)；根據(jù)預(yù)定的胎胚徑向跳動(dòng)水平制造所示輪胎；將所述矢量方程和矢量系數(shù)應(yīng)用于未來的輪胎中。本發(fā)明還提供了，其中采集數(shù)據(jù)以建立輪胎徑向跳動(dòng)的模型的步驟包括記錄胎體成型鼓標(biāo)識(shí)；使輪胎胎體成型；記錄胎體裝入該成型鼓的角度；給輪胎胎體充氣并測(cè)量胎體的徑向跳動(dòng)；記錄胎冠成型鼓標(biāo)識(shí)；記錄胎冠裝入該成型鼓的角度；使輪胎胎冠成型；獲得胎冠徑向跳動(dòng)的測(cè)量值；記錄傳遞環(huán)標(biāo)識(shí)；將所述胎冠從成型鼓傳遞到充氣的輪胎胎體上；記錄傳遞環(huán)角度；獲得胎胚徑向跳動(dòng)的測(cè)量值。對(duì)于由給定過程生產(chǎn)的輪胎，通過采用矢量表示對(duì)所測(cè)得的硫化前RRO的值有影響的幾個(gè)因素，本發(fā)明的方法還對(duì)先前的方法提出了很大改進(jìn)。硫化前RRO矢量被模型化成為——"輪胎空間效應(yīng)矢量"，由一矢量和表示，其中每個(gè)矢量代表輪胎生產(chǎn)過程中一個(gè)對(duì)RRO有貢獻(xiàn)的因素。對(duì)于一組輪胎，該方法可以獲得硫化前徑向跳動(dòng)(RRO)在某個(gè)或多個(gè)制造階段的測(cè)量值以及輪胎相對(duì)制造工具或產(chǎn)品的裝入角度的測(cè)量值。本發(fā)明對(duì)前述方法的另一進(jìn)步是它并不利用對(duì)測(cè)得的復(fù)合RRO波形的處理來估計(jì)輪胎空間效應(yīng)，而且也不基于前面所述的任何假設(shè)。本發(fā)明以前面提到的測(cè)量數(shù)據(jù)作為單個(gè)分析步驟的輸入。因此，可以同時(shí)確定所有子矢量的系數(shù)。一旦這些系數(shù)已知，輪胎空間效應(yīng)矢量就很容易計(jì)算了。總之，該方法的第一步包括數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)包括胎體徑向跳動(dòng)、胎冠徑向跳動(dòng)和胎胚徑向跳動(dòng)，以建立至少一個(gè)輪胎徑向跳動(dòng)的諧波模型；通過對(duì)影響胎胚徑向跳動(dòng)的因素所對(duì)應(yīng)的矢量求和來建立矢量方程；根據(jù)矢量方程確定一系列的矢量系數(shù)；通過將采集到的數(shù)據(jù)應(yīng)用于未來的輪胎，使徑向跳動(dòng)或制造非圓輪胎的傾向最小化。本發(fā)明的方法還有一個(gè)好處就是同時(shí)確定了所有子矢量。與先前的方法不同，本發(fā)明的方法不需要利用裝入位置的準(zhǔn)確角度增量來確定子矢量。這樣，在生產(chǎn)過程中，就可以利用測(cè)量所得數(shù)據(jù)不斷更新子矢量系數(shù)。因此，該方法考慮到了批量生產(chǎn)中出現(xiàn)的制造參數(shù)變化。附圖舉例說明了運(yùn)行根據(jù)本發(fā)明來提高輪胎均勻性的制造方法的非限制性示例，依靠結(jié)合描述的附圖將更好地理解本發(fā)明。圖i為輪胎制造過程示意圖，該制造過程采用了本發(fā)明所提的方法；圖2A至圖2C是輪胎徑向跳動(dòng)示意圖，顯示了原始的復(fù)合波形和幾個(gè)諧波分量；圖3所示的矢量極坐標(biāo)圖顯示了影響胎胚徑向跳動(dòng)的各種因素和其引起的徑向跳動(dòng)；圖4所示的矢量極坐標(biāo)圖顯示了影響胎胚徑向跳動(dòng)的各種因素和經(jīng)過最優(yōu)化處理后它們引起的徑向跳動(dòng)；圖5所示的矢量極坐標(biāo)圖顯示了估計(jì)胎冠徑向跳動(dòng)，該值為胎胚徑向跳動(dòng)矢量與胎體徑向跳動(dòng)的矢量差；圖6所示的矢量極坐標(biāo)圖顯示了兩組矢量影響和其引起的徑向跳動(dòng)；圖7所示的矢量極坐標(biāo)圖顯示了兩組矢量影響和經(jīng)過最優(yōu)化處理后其引起的徑向跳動(dòng)。具體實(shí)施例方式下面將詳細(xì)參照本發(fā)明的典型方式，，該典型方式是圖片中所示方式的一種或多種。所描述的每個(gè)例子都是對(duì)本發(fā)明的一種解釋，但并不意味著本發(fā)明僅限于此。在整個(gè)說明書中中，某段介紹中圖示或描述的特征可能會(huì)被其他描述使用。全部或部分解釋共用的特征在圖片中用相似的附圖標(biāo)記表示?，F(xiàn)代充氣輪胎通常經(jīng)過精心制造并具有很高的準(zhǔn)確性。輪胎設(shè)計(jì)者的目標(biāo)就是使制造出的輪胎在圓周和切向方向上都不存在非均勻性。然而，盡管設(shè)計(jì)者的意圖是好的，但是由于輪胎生產(chǎn)過程包含很多步驟，這些步驟可能會(huì)導(dǎo)致多方面的非均勻性。一種明顯的非均勻性就是輪胎可能不是絕對(duì)圓形(徑向跳動(dòng)或RRO)。另一種形式的非均勻性是徑向力波動(dòng)(RFV)。想象一下，輪胎安裝在可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)但是有一定偏離距離的輪軸上，輪胎在水平面上滾動(dòng)。那么作用在水平面上的徑向力是輪胎設(shè)計(jì)的函數(shù)，該力可以用幾種已知的方法測(cè)量。平均起來，該徑向力等于施加在輪胎上的作用力。但是當(dāng)輪胎滾動(dòng)時(shí)，輪胎內(nèi)部幾何形狀的變化導(dǎo)致了輪胎局部徑向強(qiáng)度的變化，因此該徑向力可能會(huì)有輕微的波動(dòng)。胎胚徑向力的變化可能由局部條件引起，例如胎胚制造中使用的產(chǎn)品接縫、某些部件的非準(zhǔn)確安裝。由于硫化過程中產(chǎn)生的硫化壓力或部件滑動(dòng)使得輪胎硫化的處理也會(huì)引入其他一些影響因素。圖1是輪胎生產(chǎn)過程的簡(jiǎn)單示意圖。輪胎胎體10在成型鼓15上成型。在一次法生產(chǎn)中，胎體10留在鼓15上。在二次法生產(chǎn)中，胎體10要從鼓15上取下，并送到第二步拋光鼓去。無論哪種情況，胎體10都要充氣以接受拋光后的胎面20，生產(chǎn)拋光后的胎胚30。本發(fā)明的一個(gè)變形例是，胎胚30的RRO由測(cè)量系統(tǒng)70以條形碼35為參考點(diǎn)測(cè)得。存儲(chǔ)RRO波形，此處儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)80中。然后胎胚30被送到硫化室，在那里記錄下輪胎的方位角CAV一REF。接著把輪胎放進(jìn)硫化槽40進(jìn)行硫化。硫化后的輪胎30'在均勻性測(cè)量?jī)x50上進(jìn)行檢測(cè)并記錄下輪胎的RFV。圖2A是胎胚30的測(cè)得的RRO的示意圖。橫坐標(biāo)表示沿輪胎的圓周方向，縱坐標(biāo)表示徑向跳動(dòng)變化。圖2A是測(cè)量得到的信號(hào)，被稱為復(fù)合波形。復(fù)合波形可能包含無窮多諧波。每個(gè)諧波可以通過對(duì)復(fù)合信號(hào)進(jìn)行傅立葉分解獲得。圖2B和2C分別顯示了從復(fù)合信號(hào)中提取的一次和二次諧波。徑向跳動(dòng)一次諧波的振幅FRM1定義為最大距離和最小距離之差。一次諧波的相角或方位角FRA1定義為測(cè)量參考位置和徑向距離最大值所在位置之間的夾角。這樣，圖2B中笛卡兒坐標(biāo)系下的正弦波就可以等量地表示為極坐標(biāo)系下的矢量。在緊挨著右側(cè)正弦波圖的圖2C中顯示了這樣的矢量極坐標(biāo)圖。一次諧波的RRO矢量FRH1的長(zhǎng)度與FRM1相等，它轉(zhuǎn)過的角度等于方位角FRA1。類似地，可以提取如圖1C所示的二次諧波矢量FRH2，矢量的模為FRM2，方位角為FRA2。矢量H2所對(duì)應(yīng)的極坐標(biāo)圖與矢量Hl的類似，只是這里角坐標(biāo)是兩倍的方位角。在下面描述的這個(gè)方法的例子中，特定的示例僅限于一次諧波H1的最優(yōu)化。但用這種方法來最優(yōu)化不同的諧波，例如H2、H3等，也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。同樣，下面的例子描述的是徑向跳動(dòng)的最優(yōu)化，但用這種方法來修正其他均勻性特征，例如徑向力波動(dòng)或切向力波動(dòng)，也在本發(fā)明的范圍內(nèi)。簡(jiǎn)單地說，只要對(duì)下面的矢量方程進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，該方法可以?duì)任何可測(cè)量的均勻性特征的諧波進(jìn)行最優(yōu)化。圖3所示的矢量極坐標(biāo)圖顯示了沒有進(jìn)行最優(yōu)化時(shí)，影響胎胚徑向跳動(dòng)的一次諧波矢量。它們包括不同種工具矢量、產(chǎn)品矢量、截距矢量和可變高度矢量。工具矢量是指第一(ii)和第二(iii)階段成型鼓矢量、胎冠成型鼓矢量(iv)和傳遞環(huán)矢量(v)。在輪胎成型時(shí)，成型鼓支撐胎體和胎冠，當(dāng)胎冠安裝到輪胎胎體上時(shí)，傳遞環(huán)支撐胎冠。產(chǎn)品矢量是指帶束層矢量(vi和vii)、覆蓋層矢量(viii)和胎面矢量(ix)。帶束層是保護(hù)性鋼帶，覆蓋層是覆蓋在帶束層上的尼龍覆蓋物，胎面是輪胎與地面接觸的部分。胎胚徑向跳動(dòng)矢量是其他分量的矢量和。其余的未知因素都由截距矢量(i)II代表。如果所有因素都已知，則截距矢量I1不存在。在整個(gè)描述中，截距矢量I1代表未知因素。本發(fā)明的一個(gè)獨(dú)特之處就是它可以通過操作工具矢量和產(chǎn)品矢量來最優(yōu)化硫化后的均勻性。只有在所有諧波都被提取出來之后，才能在矢量空間中處理這些因素。胎胚RRO(xii)的測(cè)量最好在輪胎成型之后、胎胚從成型鼓15上取下來之前進(jìn)行。胎體增益矢量(x)和胎冠增益矢量(xi)也表示在圖3至圖5中。在優(yōu)選的方法中，，測(cè)量鼓選擇輪胎成型鼓15，無論它是一次法制造中的單鼓還是二次法制造中的拋光鼓。胎胚RRO的測(cè)量還可以用專門的測(cè)量設(shè)備離線進(jìn)行。無論在哪種情況下，測(cè)量鼓的徑向跳動(dòng)都會(huì)對(duì)胎胚RRO矢量引入錯(cuò)誤的影響。當(dāng)測(cè)量胎胚RRO時(shí)，測(cè)得的結(jié)果是輪胎真實(shí)跳動(dòng)和用來測(cè)量RRO的鼓的跳動(dòng)之和。但是，只有胎胚RRO才對(duì)硫化后輪胎的RFV有影響。圖4是最優(yōu)化過程示意圖。此圖中矢量iv至矢量ix都以單位矢量相對(duì)可變矢量旋轉(zhuǎn)。顯然該最優(yōu)化過程極大地降低了胎胚徑向跳動(dòng)。實(shí)施最優(yōu)化過程的步驟如下所述。圖5所示的矢量圖顯示了胎冠徑向跳動(dòng)矢量，它是測(cè)得的胎胚徑向跳動(dòng)和測(cè)得的胎體徑向跳動(dòng)的矢量差。該計(jì)算結(jié)果可以用來代替胎冠徑向跳動(dòng)矢量的直接測(cè)量結(jié)果，從而免除了對(duì)胎冠進(jìn)行測(cè)量的必要。圖6所示的矢量極坐標(biāo)圖顯示了沒有進(jìn)行最優(yōu)化前，對(duì)胎胚徑向跳動(dòng)的一次諧波有影響的因素的分組情況。附圖標(biāo)記13是常矢量iv至常矢量ix與矢變量xi的合成矢量和。附圖標(biāo)記14是常矢量i至常矢量iii與矢變量xi的合成矢量和。矢量xii是與圖3中所示相同的胎胚徑向跳動(dòng)。圖7所示的矢量極坐標(biāo)圖顯示了最優(yōu)化后對(duì)胎胚徑向跳動(dòng)的一次諧波有影響的因素的分組情況。附圖標(biāo)記13是常矢量iv至常矢量ix與矢變量xi的合成矢量和。附圖標(biāo)記14是常矢量i至常矢量m與矢變量xi的合成矢量和。附圖標(biāo)記xii是與圖4中所示相同的最優(yōu)化處理后的胎胚徑向跳動(dòng)。子矢量還可以用來改善硫化空間效應(yīng)。硫化空間效應(yīng)與前面提到的測(cè)量硫化后RFV過程中存在的偽RRO類似。即測(cè)量?jī)x器本身對(duì)被測(cè)輪胎的RFV有影響。圖8中用一個(gè)額外的子矢量UM1來表示這種效果，顯示了測(cè)得的徑向力矢量VRH1和真實(shí)徑向力矢量TVRH1之差。子矢量對(duì)圖4中所示的旋轉(zhuǎn)角CAV—REF做出一個(gè)微小但重要的修正用于最優(yōu)化VRH1。研究表明，加入子矢量UM1可以把真實(shí)徑向力矢量VRH1的模VRM1提高0.5至1.0千克。上述矢量空間中的圖形表示現(xiàn)在可以重新表示為公式(1)，公式中的每一項(xiàng)代表圖3的示例中所示的矢量。該方法也可以應(yīng)用到圖3中未顯示的或此處未明確描述到的其它效應(yīng)中，而不脫離本發(fā)明的范圍。FRH=(FRHlcrEffectvector)+(FRHlsrEffectvector)+(lstStageBuildingDrumRROvector)+(2ndStageBuildingDrumRROvectoi')+(SuramitBuildingDrumRROvector)+(TransferRingRROvector)+(BeltlPlyRROvector萍elt2PlyRROvector)+(CapRROvector)+(TreadRROvector)(1)此方程用于徑向跳動(dòng)的一次諧波模型，但也可以用于其他諧波，例如FRH2至FRH5。實(shí)施該方法的第一步是采集數(shù)據(jù)以建立模型方程。胎胚RRO和效應(yīng)矢量是測(cè)量的量。這里的問題是要估計(jì)增益矢量、產(chǎn)品矢量、工具矢量和截距矢量。這需要通過矢量旋轉(zhuǎn)和回歸分析來完成。首先，在輪胎上確定一個(gè)參考點(diǎn)，例如胎體上的條形碼或某個(gè)產(chǎn)品的接縫，該參考點(diǎn)要能夠在所有后續(xù)工序中可用。本文描述的這個(gè)特例包含一個(gè)改進(jìn)，即考慮測(cè)量鼓本身的徑向跳動(dòng)影響。如果使用輪胎成型鼓15作為測(cè)量鼓，該影響可能很大。記錄下輪胎胎體裝入測(cè)量鼓的角度。在此例中，裝入角是胎體10裝入一次法生產(chǎn)中第一步所用機(jī)器或二次法生產(chǎn)中第二步所用機(jī)器的角度。這有利于在給定的輪胎樣品內(nèi)保證裝入角可以在較大的范圍內(nèi)變化，從而保證準(zhǔn)確地估計(jì)測(cè)量鼓徑向跳動(dòng)對(duì)矢量系數(shù)的影響。然后，將輪胎裝在拋光所用成型鼓15上并旋轉(zhuǎn)，用測(cè)量設(shè)備70測(cè)量拋光后的胎胚30的RRO?；蛘?，把拋光后的胎胚裝在另一獨(dú)立的測(cè)量設(shè)備上進(jìn)行測(cè)量。要重復(fù)測(cè)量RRO以使不能用模型表示的影響因素隨機(jī)化。已知的測(cè)量RRO的設(shè)備70有很多種，例如使用視覺系統(tǒng)或激光的非接觸式系統(tǒng)。我們發(fā)現(xiàn)利用切線成像的徑向跳動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)比利用徑向成像進(jìn)行測(cè)量的系統(tǒng)更優(yōu)選。測(cè)得的RRO數(shù)據(jù)被儲(chǔ)存在計(jì)算機(jī)80中。—旦獲得了合適的輪胎樣品的數(shù)據(jù)，就可以從RRO波形中提取諧波數(shù)據(jù)。本發(fā)明中，分別提取并保存了胎胚徑向跳動(dòng)的一次諧波數(shù)據(jù)GR1(模為FRM1，方位角FRA1)、胎體跳動(dòng)的一次諧波數(shù)據(jù)(模FRMlcr，方位角FRAlcr)和胎冠跳動(dòng)的一次諧波數(shù)據(jù)(模FRMlsr，方位角FRAlsr)。下表列出了專用名詞。<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>為了迅速地把公式(1)應(yīng)用于制造環(huán)境中，最好用數(shù)字計(jì)算機(jī)求解方程。這就需要把上述矢量方程轉(zhuǎn)化為一組笛卡兒坐標(biāo)系下的算術(shù)方程。在笛卡兒坐標(biāo)系中，每個(gè)矢量或子矢量都包括如下例中所示的x分量和y分量FRH1X=(FRM1)*C0S(FRA1),andFRH1Y=(FRM1)*SIN(FRA1)(2)由此確定的矢量(FRHhv,FRHlry)是下列方程中的矢量和。FRHlrx=Gcr.FRMlcr.COS(e+FRAlcr)Gsr'FRMlsrCOS(c+FRAlsr)BMlr.COS(BAlr+CBD_REF)TM1「C0S(TA1r+FBD一^EF)SMIrCOS(SAlrfSBD一REF)羅廠COS(RAlr+TSR:REF)NM1r-COS(NM汁NBl5—BZMlr'COS(BZAli+BBD_REF)KMlrCOS(KAlr+KBDJR^F)關(guān)r'COS(IAlr)FRHlry=Gcr.FRMlcrSIN(e+FRAlcr)GsrFRMlsrSIN(e+FRA1sr)BMr-SIN(BAlr+CBD_REF)TM1rSIN(TAlr+FBD—REF)SMlrSIN(SAlr^SBD—REF;RMlrSIN(RAlr+TSR:REF)麗IrSIN(NAlr+NBlJ一REF)BZMli'.SIN(BZAlr+BBD_REF)KM1r-SIN(KAli+KBDjiiF)菌r.SIN(!Alr)+++++++++(3)++++++++(4)把這些方程用標(biāo)準(zhǔn)三角函數(shù)展開，得到FRHlrx=GcrCOS(e)'FRMlcrCOS(FRAlcr)-GcrSIN(e)FRMlcrSIN(FRAlcr)+Gsr'COS(e)■FRMlsr-COS^FRAlsr)-GsrSIN(e)■FRMlsr.SIN(FRAIsr)+BMl「COS(BAlr)COS(CBD—REF)-BMlr.SIN(BAlr).SIN(CBD—REF)+TMlr.COS(TAlr)'COS(FBD一REF)-TMIrSIN(TAlr)■SIN(FBD_^EF)+SMlrCOS(SAlr)'COS(SBD一REF)-SMl「SIN(SAlr).SIN(sBD_JlEF)+RMlr'COS(RAlr)COS(TSR:REF)-麵r-SIN(RAlr)■SIN(TS(REF)+雨lfC。S(NAlr)'COS(NBl5"一REF)-NMlr.SIN(NAlr).SIN(NB5一REF)+BZMlr-COS(BZAlr).COS(B^b一REF)-BZMlr.SIN(BZAlr).SIN(§BD—REF)+認(rèn)lr.COS(KAlr)-COS(KBDJ^F)KMrSIN(KAlr)SIN(KBD一RE巧+腿r.COS(IAlr)—FRHlry=Gcr.COS(e).FRMlcrSIN(FRAlcr)+Gcr-SIN(e).FRMlcrCOS(FRAlcr)+Gsr-COS(e)-FRMlsr'SIN《FRAlsr)+GsrSlN(e)FRMlsr'COS(FRAlsr)+BMlr-COS(BAlr)S1N(CBD_REF)+BMl廠SIN(BAlr).COS(CBD一REF;+TMlrCOS(TAlr)'SIN(FBD一REF)+TMlr.SIN(VAlr),COS(FBD一^EF)+SMlr.COS(SAlr)SIN(SBD:REf5+SMlr.SIN(SAlr).COS(sBD—^ef)+畫r.COS(RAlr).SIN(TSR:REF)+腿r-SIN(RAlr)COS(TS(REF)+NMlr-COS^NAlr)SINNBD一REF)十NMlrSIN(NAlr).COS(NB]5—REF)+BZMl廠COS(BZA]r)■SIN(3B§D_REF)+BZMlrSIN(BZAlr).COS加D一REF)+KMlr-COS(KAlr)SIN(KBD一F^F)+KMlrSIN(KAlr).COS(KBD一REf)+腿r.COS(IAIr)—為簡(jiǎn)化展開后的方程，將方程從極坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換到笛卡兒坐標(biāo)系下，并引入如下參數(shù)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(11)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(12)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(13)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(14)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(15)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(16)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(17)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(18)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>(19)將這些參數(shù)帶入方程(3)和(4)的展開式中，得到<formula>formulaseeoriginaldocumentpage15</formula>方程(20)和(21)可以用矩陣形式表示。如果預(yù)測(cè)的系數(shù)矢量(a，b)、(c,d)、(e，f)、(g,h)、(ij)、(k,l)、(m,n)、(o,p)、(q，r)和(I1X,I1Y)已知，則矩陣方程提供了模型方程，可以根據(jù)此模型方程估計(jì)一個(gè)輪胎的VRH1矢量。還可以對(duì)方程的基本形式作一些修改以包含進(jìn)其他過程因素，以用來解釋不同的生產(chǎn)組織方案。可以通過許多已知的數(shù)學(xué)方法求解這些系數(shù)矢量，以求解上面的矩陣方程。在一生產(chǎn)環(huán)境中，為實(shí)時(shí)利用和更新這些系數(shù)，如果用最小+二乘回歸估計(jì)法來同時(shí)確定這些系數(shù)會(huì)使本方法更容易實(shí)現(xiàn)。所有成型鼓和產(chǎn)品的系數(shù)可以通過一次回歸全部求解。最后把矢量系數(shù)保存在一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中以供將來使用。這些系數(shù)的物理意義是(a,b)是胎體增益矢量，單位為GTFR中的毫米，(c，d)是胎冠增益矢量，單位是GTFR中的毫米，(e,f)是第一階段成型鼓矢量，單位是GTFR中的毫米，(g,h)是第二階段成型鼓矢量，單位是GTFR中的毫米，(i，j)是胎冠成型鼓矢量，單位是GTFR中的毫米，(k，l)是傳遞環(huán)矢量，單位是GTFR中的毫米，(m，n)是帶束層矢量，單位是GTFR中的毫米，(o，p)是覆蓋層矢量，單位是GTFR中的毫米，(q,r)是胎面矢量，單位是GTFR中的毫米，(IX,IY)是截距矢量Il，單位是GTFR中的毫米。以上列出的方程是針對(duì)一個(gè)第一階段的成型鼓、一個(gè)第二階段的成型鼓、一個(gè)胎冠成型鼓等。產(chǎn)品和工具因素是被嵌套的因素，即雖然實(shí)際生產(chǎn)過程中包含很多成型鼓和很多產(chǎn)品，但是對(duì)于每個(gè)輪胎來說，每次只有一個(gè)是可見的。因此，完整的方程里可能包含有對(duì)應(yīng)每一成型鼓和每一產(chǎn)品的矢量。最后一步是根據(jù)圖4所示在輪胎生產(chǎn)過程中用此模型來最優(yōu)化每個(gè)輪胎的RRO。在生產(chǎn)后續(xù)輪胎時(shí)，旋轉(zhuǎn)常矢量以使胎胚RRO最小化。常矢量的旋轉(zhuǎn)是這樣計(jì)算的當(dāng)與可變效應(yīng)系數(shù)(a，b)及(c,d)合并后，所有效應(yīng)的估計(jì)矢量和可以被最小化。從圖3和圖4可以看出，把矢量4至矢量9作為一組整體旋轉(zhuǎn)可以大大減小胎胚RRO。此時(shí)，胎冠已經(jīng)成型并在傳遞環(huán)上等待在胎體上定位。從數(shù)學(xué)角度講，這表示圖4中的常矢量iv、v、vi,vii、viii、ix和矢變量xi可以合并為一合成矢量。在圖6和圖7中，該合成矢量由附圖標(biāo)記xiii表示。胎體也已經(jīng)成型，并在第二步成型鼓上充氣。從數(shù)學(xué)角度講，這表示常矢量i、ii、iii和矢變量x可以合并為另一合成矢量。在圖6和圖7中，該合成矢量由附圖標(biāo)記xiv表示。然后我們把第一個(gè)合成矢量沿與第二個(gè)合成矢量相反的方向旋轉(zhuǎn)。此旋轉(zhuǎn)通過在有效傳定位的遞環(huán)下旋轉(zhuǎn)第二階段成型鼓從而使iv、v、vi，vii、viii、ix和xi的合成矢量與i、ii、iii和x的合成矢量方向相反。每個(gè)輪胎成型鼓都帶有一個(gè)標(biāo)識(shí)，并且每個(gè)輪胎都帶有一個(gè)具有獨(dú)特標(biāo)識(shí)的設(shè)備，例如條形碼。這些標(biāo)識(shí)的標(biāo)簽使得每個(gè)輪胎記錄的信息都能在后面的工序中被提取和合并。在輪胎成型結(jié)束時(shí)，測(cè)量胎胚RRO并記錄它的諧波的模FRMl以及方位角FRA1，同時(shí)記錄輪胎在成型鼓或和測(cè)量鼓上的裝入角度。讀取設(shè)備通過掃描條形碼來識(shí)別輪胎，并幫助登入數(shù)據(jù)庫(kù)找到被測(cè)量和記錄的輪胎信息FRM1和FRA1、成型鼓標(biāo)識(shí)和裝入角度。由于每個(gè)輪胎的可變因素都不同，因此對(duì)每個(gè)輪胎的固定矢量的旋轉(zhuǎn)也不同。本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)和獨(dú)特之處是可以根據(jù)每個(gè)輪胎測(cè)得的數(shù)據(jù)更新預(yù)測(cè)的矢量系數(shù)。由于胎胚RRO是連續(xù)測(cè)量的，因此可以用新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)對(duì)模型以周期性間隔更新，這樣就可以根據(jù)生產(chǎn)過程中的變化調(diào)整預(yù)測(cè)方程。這些更新可以附加在已有的數(shù)據(jù)后，或者用來計(jì)算一組新的獨(dú)立預(yù)測(cè)矢量系數(shù)以代替原有的數(shù)據(jù)。應(yīng)了解的是，本發(fā)明包括可以對(duì)這里所述的輪胎制造方法所作的各種改進(jìn)，其落于附加權(quán)利要求或其等效的范圍內(nèi)。權(quán)利要求1.一種提高輪胎均勻性的方法包括采集數(shù)據(jù)以建立輪胎徑向跳動(dòng)的模型；提取該輪胎的徑向跳動(dòng)的至少一個(gè)諧波；對(duì)胎胚徑向跳動(dòng)有影響的因素所對(duì)應(yīng)的矢量求和來建立矢量方程；根據(jù)矢量方程確定一系列矢量系數(shù)；根據(jù)預(yù)定的胎胚徑向跳動(dòng)水平制造該輪胎；以及將所述矢量方程和矢量系數(shù)應(yīng)用于未來的輪胎中。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高輪胎均勻性的方法，其中采集數(shù)據(jù)以建立輪胎徑向跳動(dòng)的模型的步驟包括記錄胎體成型鼓標(biāo)識(shí)；使輪胎胎體成型；記錄胎體裝入該成型鼓的角度；給輪胎胎體充氣并測(cè)量胎體徑向跳動(dòng)；記錄胎冠成型鼓標(biāo)識(shí)；記錄胎冠裝入該成型鼓的角度；使輪胎胎冠成型；獲得輪胎胎冠徑向跳動(dòng)的測(cè)量值；記錄傳遞環(huán)標(biāo)識(shí)；將胎冠從所述成型鼓傳遞到充氣的輪胎胎體上；記錄胎體相對(duì)于傳遞環(huán)的角度；以及獲得胎胚徑向跳動(dòng)的測(cè)量值。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高輪胎均勻性的方法，其中將所述矢量方程和矢量系數(shù)應(yīng)用于未來的輪胎中的步驟包括-使胎體在第一階段成型鼓上成型；根據(jù)計(jì)算的最優(yōu)裝入角度將胎體裝在第二階段成型鼓上；給胎體充氣；測(cè)量胎體徑向跳動(dòng)；將從己成型的輪胎獲得的所有矢量合并；以及根據(jù)該矢量和以及測(cè)得的胎體徑向跳動(dòng)，旋轉(zhuǎn)胎冠以便進(jìn)行最優(yōu)化。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高輪胎均勻性的方法，其中胎胚徑向跳動(dòng)的測(cè)量要在輪胎成型后進(jìn)行，并要更新矢量系數(shù)。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高輪胎均勻性的方法，其中要提取徑向跳動(dòng)的一次諧波。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高輪胎均勻性的方法，其中要提取徑向跳動(dòng)的二次至五次諧波。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高輪胎均勻性的方法，其中通過旋轉(zhuǎn)成型鼓實(shí)現(xiàn)徑向跳動(dòng)的測(cè)量。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高輪胎均勻性的方法，其中一系列矢量系數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)成型鼓矢量。9.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高輪胎均勻性的方法，其中一系列矢量系數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)傳遞環(huán)矢量。10.根據(jù)權(quán)利要求10所述的提高輪胎均勻性的方法，其中一系列矢量系數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)帶束層矢量。11.根據(jù)權(quán)利要求12所述的提高輪胎均勻性的方法，其中一系列矢量系數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)覆蓋層矢量。12.根據(jù)權(quán)利要求14所述的提高輪胎均勻性的方法，其中一系列矢量系數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)胎面矢量。13.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高輪胎均勻性的方法，其中一系列矢量系數(shù)對(duì)應(yīng)一個(gè)成型鼓矢量。14.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高輪胎均勻性的方法，其中為多種因素確定所述的矢量系數(shù)是同步完成的。15.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高輪胎均勻性的方法，其中合成的胎胚徑向跳動(dòng)包括工具矢量、產(chǎn)品矢量、輪胎空間效應(yīng)矢量和截距矢量的矢量和。16.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高輪胎均勻性的方法，其中胎冠有效徑向跳動(dòng)矢量被計(jì)算為胎胚徑向跳動(dòng)矢量與胎體徑向跳動(dòng)矢量之差。17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的提高輪胎均勻性的方法，其中胎胚徑向跳動(dòng)的預(yù)定水平是零。全文摘要一種制造輪胎的方法，包括通過降低胎胚的徑向跳動(dòng)來提高輪胎的均勻性的方法。胎胚的徑向跳動(dòng)被模型化成為一矢量和，其中每個(gè)矢量代表輪胎生產(chǎn)過程中有貢獻(xiàn)的因素。根據(jù)矢量方程確定一系列矢量系數(shù)。制造步驟包括制造胎體，制造胎冠，將胎冠轉(zhuǎn)移到充氣的胎體上，并在工藝的每個(gè)步驟測(cè)量徑向跳動(dòng)和加工角度。在建模之后，將矢量方程和矢量系數(shù)應(yīng)用于未來的輪胎中。通過調(diào)整加工角度，能夠優(yōu)化胎胚的徑向跳動(dòng)。文檔編號(hào)B29D30/06GK101287589SQ200580039589公開日2008年10月15日申請(qǐng)日期2005年11月16日優(yōu)先權(quán)日2004年11月19日發(fā)明者E·M·佩爾斯因,J·M·特雷勒,W·D·莫拜申請(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