專利名稱：輪胎均勻性檢驗的改進(jìn)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及輪胎均勻性檢驗機械領(lǐng)域，更具體地說涉及一種用于改進(jìn)均勻性檢驗機械的重復(fù)性的技術(shù)。
背景技術(shù)：
輪胎制造的一個構(gòu)成部分是檢驗輪胎的均勻性。制成輪胎之后將它們按規(guī)定路線送往檢驗機械。在題為“輪胎均勻性檢驗系統(tǒng)”的6016695號美國專利中說明了輪胎均勻性檢驗機械的一個例子。該專利在此引為參考文獻(xiàn)。典型的均勻性檢驗機械將輪胎自動地傳進(jìn)檢驗機械，將它夾在兩個半輪緣之間，給它充氣，壓靠著一個鼓輪模擬汽車的重量給它加載，繼續(xù)進(jìn)行檢驗步驟，然后給輪胎打記號并將輪胎分類送到幾個輸出傳送帶之一。在題為“用于有圓錐支撐板的輪胎檢驗系統(tǒng)的負(fù)載輪組件”的5979231號美國專利和題為“用于施加于輪胎所需平均徑向力的裝置及方法”的4704900號美國專利中說明了在當(dāng)前可得到的均勻性檢驗機械中出現(xiàn)的負(fù)載輪組件，這兩專利在此引為參考文獻(xiàn)。某些均勻性檢驗機械執(zhí)行一些附加步驟，如打磨輪胎以改善它的特性并且測量輪胎的幾何參數(shù)。
典型的均勻性檢驗機械的檢驗步驟包括旋轉(zhuǎn)已加載的充氣輪胎，測量輪胎對鼓輪施加的力隨輪胎旋轉(zhuǎn)位置的變化，為了得到輪胎特性的測量結(jié)果對測量數(shù)據(jù)進(jìn)行計算，使輪胎的旋轉(zhuǎn)方向反向(在題為“輪胎檢驗系統(tǒng)的可自動調(diào)節(jié)寬度的夾盤裝置”的5992227號美國專利中可找到在檢驗過程中用于安裝和旋轉(zhuǎn)輪胎的軸組件的說明，該專利在此引為參考文獻(xiàn))，重復(fù)測量過程，把一個或兩個方向上的特性測量結(jié)果與預(yù)置的限度比較得到輪胎均勻性等級，并確定進(jìn)一步處理的輸出傳送帶，將分級分類的結(jié)果放進(jìn)儲存器，以便以后打記號和分類使用，并在正確的方位停止旋轉(zhuǎn)，以便可在輪胎需要的角度位置上打記號，通常對應(yīng)于徑向力變化第一諧波的高點。
均勻性檢驗機械質(zhì)量的一個共同量度是它的重復(fù)性，當(dāng)多次檢驗輪胎時，輪胎特性測量的重復(fù)性如何。機械上的許多原因可造成檢驗機械重復(fù)性的不足，如加載和充氣檢驗條件控制不好，檢驗輪緣或裝載鼓輪中過大的偏斜，電子噪音，機械振動等。由于重復(fù)性是機械質(zhì)量的重要量度，所以注意力一直集中在若干年內(nèi)都能得到好的重復(fù)性。
已知當(dāng)某些類型的輪胎用在均勻性檢驗機械的重復(fù)性測量時，這些類型的輪胎結(jié)構(gòu)能導(dǎo)致不良的重復(fù)性。例如，用尼龍作為輪胎中的加強材料常導(dǎo)致不良的重復(fù)性。不幸的是，在近幾年內(nèi)，較多的輪胎是按照導(dǎo)致不良重復(fù)性的設(shè)計構(gòu)造的。這是由于強調(diào)通過使用如帶邊重疊層的組分來增強輪胎的可靠性，并且強調(diào)高速級輪胎的重要性，而高速級輪胎常常使用尼龍覆蓋層。這些不利的輪胎的日漸流行對于輪胎均勻性檢驗機械的制造者提出了一個問題。即檢驗機械的質(zhì)量如同前些年一樣高(甚至質(zhì)量有些改善)，但它們與檢驗輪胎一起重復(fù)性的測量結(jié)果則顯示檢驗機械不達(dá)標(biāo)。
而且，這些不利輪胎的測量為輪胎的制造者提出了一個問題。如果它們的特性測量中(至少在商業(yè)上可行的時間內(nèi)測量時)存在大的不確定性，那么輪胎的制造者就不能可靠地將輪胎按等級分進(jìn)正確的目錄，因而可能造成顧客不滿意或者因定低了輪胎的等級而造成不必要的收入損失。

發(fā)明內(nèi)容
以對要檢驗的特性的影響降至最低的方式執(zhí)行檢驗步驟提高了輪胎檢驗的重復(fù)性。本發(fā)明為以可重復(fù)方式檢驗輪胎提供了一種方法及裝置。將輪胎安裝在一個可旋轉(zhuǎn)軸上旋轉(zhuǎn)。在旋轉(zhuǎn)過程中，測量一個或多個輪胎參數(shù)作為輪胎旋轉(zhuǎn)位置的函數(shù)。根據(jù)已測量的參數(shù)，確定進(jìn)行下一個檢驗步驟的輪胎位置。然后在已確定的位置進(jìn)行下一個檢驗步驟。
在本發(fā)明的一個方面中，輪胎的反轉(zhuǎn)在反轉(zhuǎn)期間輪胎調(diào)整最少的位置進(jìn)行。檢驗過程中測量對加載滑架(load carriage)施加的徑向力并且記錄該力的變化。計算徑向力變量的第一諧波并且在第一諧波的零交叉點執(zhí)行反向。
在本發(fā)明的另一方面中，在輪胎停止旋轉(zhuǎn)之前或者同時，從加載滑架上去掉負(fù)載。確定所需的輪胎停轉(zhuǎn)位置及加載滑架卸載輪胎所行進(jìn)的后退距離。計算負(fù)載滑架移動該后退距離所需要的后退時間以及在后退時間內(nèi)產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)角度。根據(jù)這個信息推算出必須開始后退使得加載滑架在所需的輪胎停止位置完成后退的輪胎后退位置，加載滑架在輪胎的后退位置開始后退。
從結(jié)合下面附圖的優(yōu)選實施例的詳細(xì)說明中，本發(fā)明的其它特點，益處和優(yōu)點將是很清楚的。


圖1是按照本發(fā)明的一個實施例，用于操作輪胎均勻性檢驗機械的方法流程圖，及；圖2是按照本發(fā)明的一個實施例，用于操作輪胎均勻性檢驗機械的方法流程圖。
具體實施例方式
均勻性檢驗機械重復(fù)性降低的一個原因是輪胎在欠載下，反轉(zhuǎn)輪胎旋轉(zhuǎn)方向時，在反轉(zhuǎn)過程中輪胎“調(diào)整”，而這個“調(diào)整”會影響在第二旋轉(zhuǎn)方向所做的測量，特別是徑向力變量的測量。相信可根據(jù)輪胎發(fā)生反轉(zhuǎn)的角位置預(yù)測這個影響，從徑向力變量增加，通過幾乎沒有什么變化到徑向力變量減小。由于在兩個旋轉(zhuǎn)方向的徑向力顯示出高度類似，所以可根據(jù)在第一方向所做的測量來控制反轉(zhuǎn)，使得在第二方向上產(chǎn)生小的徑向力變化。這就使該檢驗機械在重復(fù)性很好的基礎(chǔ)上提供第二方向上徑向力的真實測量。
按照一個優(yōu)選實施例，均勻性檢驗機械是按照圖1列出的步驟操作的。在步驟110，在當(dāng)前的旋轉(zhuǎn)方向測量徑向力變量。在步驟120中計算該力變量的第一諧波并且在步驟130中確定相應(yīng)于第一諧波的任一零交叉點的輪胎位置。在步驟140中監(jiān)測輪胎的位置，直到達(dá)到零交叉點。在步驟150中在合適的位置反轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)方向并繼續(xù)檢驗。
雖然該技術(shù)將因延遲反向而稍增加了周期時間，但這一增加可由在第二方向的“預(yù)熱”(“Warm-up”)時間的減少得到補償。
與輪胎有關(guān)的重復(fù)性差的另一個原因是為了打記號輪胎而停止輪胎旋轉(zhuǎn)，打記號或在檢驗區(qū)進(jìn)行，或主要是在檢驗機械的下一站進(jìn)行。
這也使得輪胎進(jìn)行“調(diào)整”，作為重復(fù)性檢驗的一部分，調(diào)整甚至保持到在輪胎被運回到檢驗機械的入口之后以便重新檢驗。雖然對一些輪胎制造者就他們對輪胎的處理來說好像沒有多大問題，因為這時已經(jīng)做出了分級的決定，但是在許多情況下工藝流程使輪胎按流程路線送至平衡檢驗機械(如ITW Ride Qualitg Products制造的ALT-238)，在這里輪胎的“調(diào)整”可導(dǎo)致不正確的平衡測量，做出隨后的分級決定。
這一原因可以通過對輪胎提前卸載使得在輪胎停轉(zhuǎn)時去掉輪胎上的負(fù)載得以解決。控制均勻性檢驗機械的本領(lǐng)域技術(shù)人員會知道實現(xiàn)這種控制的幾種途徑。在所述實施例中，根據(jù)由圖2中列出的步驟組成的方法操作輪胎均勻性檢驗機械。所希望的停轉(zhuǎn)位置與步驟210中的相同。在步驟220中根據(jù)輪胎加載時對輪胎外半徑所做的測量來確定為了脫離開輪胎加載輪需要后退的距離。在步驟230中根據(jù)這個距離和已知的負(fù)載輪滑架的運動速度來計算后退這段距離所需要的時間。在步驟240中確定在后退過程中輪胎旋轉(zhuǎn)的角度并且在步驟250中推導(dǎo)出開始后退的位置。當(dāng)輪胎處于這樣一個方位，從該方位開始輪胎能在按上面步驟確定的時間內(nèi)停止并停止在所需的位置時，負(fù)載輪后退和軸停轉(zhuǎn)同時開始。這導(dǎo)致負(fù)載輪在軸剛一停轉(zhuǎn)就與輪脫離接觸(步驟260-290)。
從上面的說明可以看出，通過以檢驗裝置對輪胎的均勻特性影響最小的方式，在控制過程中操縱輪胎，可以執(zhí)行重復(fù)性更好的均勻性檢測。雖然以特定的限度對本發(fā)明做了說明，但本發(fā)明包括了在后附權(quán)利要求書的精神或范圍內(nèi)的所有對說明書中所說明的設(shè)計的修改和變化。
權(quán)利要求
1.一種檢驗輪胎的方法，包括以下步驟將輪胎安裝在一個可旋轉(zhuǎn)軸上；使輪胎沿第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)并且測量一個或多個輪胎參數(shù)做為輪胎旋轉(zhuǎn)位置的函數(shù)；根據(jù)測量的參數(shù)確定輪胎反轉(zhuǎn)的位置；當(dāng)輪胎到達(dá)預(yù)定的位置時使旋轉(zhuǎn)方向反向。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述測量參數(shù)包括徑向力變量。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，包括計算徑向力變量第一諧波的步驟，并且其中使輪胎旋轉(zhuǎn)方向反向的步驟是根據(jù)所計算的第一諧波執(zhí)行的。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于使輪胎旋轉(zhuǎn)方向反向的步驟是在徑向力變量的第一諧波的正向零交叉點執(zhí)行的。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于使輪胎旋轉(zhuǎn)方向反向的步驟是在徑向力變量的第一諧波負(fù)向零交叉點執(zhí)行的。
6.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于使輪胎旋轉(zhuǎn)方向反向的步驟在徑向力變量的第一諧波的首次遇到的零交叉點執(zhí)行的。
7.一種檢驗輪胎的方法包括以下步驟將輪胎安裝在一個可旋轉(zhuǎn)軸上；通過移動加載滑架接觸輪胎周邊，由可移動的加載滑架向輪胎周邊施加負(fù)載；使輪胎旋轉(zhuǎn)并且測量一個或多個輪胎參數(shù)做為輪胎旋轉(zhuǎn)位置的函數(shù)；確定所期望的輪胎停轉(zhuǎn)位置；確定為卸載輪胎加載滑架所運行的后退距離；確定加載滑架移動已確定的后退距離所需要的后退時間；計算在后退時間內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度；推算必須開始后退使得加載滑架在所期望停轉(zhuǎn)位置完成后退的輪胎后退位置；在已推算出的輪胎后退位置使加載滑架開始后退。
8.一種檢驗輪胎的設(shè)備包括一個使待檢驗輪胎沿第一方向旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)軸；一個加載滑架，用于接觸正要檢驗的輪胎，給輪胎加載和測量輪胎參數(shù)，并可沿垂直于軸的后退軸線運動；用于測量輪胎加在加載滑架上的徑向力，安裝在所述加載滑架上的加載單元；一臺控制器，用于記錄測量做為輪胎旋轉(zhuǎn)位置的函數(shù)的輪胎參數(shù)，做為輪胎位置的函數(shù)計算徑向力變量的第一諧波，根據(jù)已計算的第一諧波確定使旋轉(zhuǎn)方向反向的輪胎位置。
9.如權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其特征在于控制器使輪胎在徑向力的第一諧波的零交叉點發(fā)生輪胎旋轉(zhuǎn)的反向。
10.一種檢驗輪胎的設(shè)備包括一個使被檢驗輪胎沿第一方向旋轉(zhuǎn)的可旋轉(zhuǎn)軸；一個加載滑架，可沿垂直于所述軸的后退軸線運動，用于接觸正要檢驗的輪胎、給輪胎加載和測量輪胎參數(shù)；一個安裝在所述加載滑架上，用于測量輪胎加在所述加載滑架上的徑向力的加載單元；一個控制器，記錄所測量的做為輪胎旋轉(zhuǎn)位置函數(shù)的輪胎參數(shù)，其中，控制器使加載滑架在輪胎停止轉(zhuǎn)動的同時后退。
全文摘要
用于檢驗輪胎的方法及設(shè)備。在步驟(110)中測量在當(dāng)前旋轉(zhuǎn)方向的徑向力變量。在步驟(120)中計算力變量的第一諧波并且在步驟(130)中確定相應(yīng)于第一諧波任一零交叉點的輪胎位置。在步驟(140)中監(jiān)測輪胎位置直到到達(dá)一個零交叉點。在步驟(150)中在合適的位置使旋轉(zhuǎn)方向反向并且繼續(xù)檢驗。
文檔編號G01M1/22GK1646891SQ03808555
公開日2005年7月27日 申請日期2003年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月22日
發(fā)明者詹姆斯·畢比, 巴里·卡戈烏德, 理查德·馬圖薩尼 申請人:伊利諾斯器械工程公司