用于輥式試驗(yàn)臺的公路路面元件的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用來制造公路路面元件5的方法，該公路路面元件能夠安裝在輥式試驗(yàn)臺的軋輥上，該方法包含：在基本上呈條狀的部段1內(nèi)探測公路路面的表面輪廓。此外還包含：產(chǎn)生經(jīng)探測的部段1的數(shù)字圖像3。此外還包含：按數(shù)字圖像3借助三維的制造技術(shù)制造出公路路面元件5。
【專利說明】用于輥式試驗(yàn)臺的公路路面元件

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用來制造公路路面元件的方法，該公路路面元件尤其能夠安裝在輥式試驗(yàn)臺的軋輥上。
[0002]借助安裝在輥式試驗(yàn)臺的軋輥上的公路路面元件(路面外殼)，在機(jī)動車上實(shí)施聲音測量。在此，對特定的公路底土或路面上的噪音生成進(jìn)行測量。按本發(fā)明制造的公路路面元件以提高的精度形成了各種公路路面或其表面輪廓，此外制造起來還能更低廉。此外，按本發(fā)明的方法的另一重要優(yōu)點(diǎn)是，在制造公路路面元件時就已經(jīng)能夠以更低廉的方式去除干擾噪音源。

【背景技術(shù)】
[0003]干擾噪音源尤其是單個公路路面元件之間或其(縱向)邊緣之間的過渡部位。就降低的干擾噪音而言，尤其應(yīng)避免不均勻的、非連續(xù)性(未相互匹配)的過渡。常規(guī)方式是，為了制造公路路面元件，復(fù)印出真實(shí)的公路路面，以便建立鑄模。該鑄模必須制造成環(huán)狀或圓弧狀，因此公路元件能夠安裝在試驗(yàn)臺的軋輥上。為此，未彎曲的、條狀的印痕或鑄模轉(zhuǎn)換成環(huán)形形狀或彎曲的形狀，其中條狀部段的這兩個設(shè)置在縱向方向中的端部區(qū)域連接在一起。但這兩個端部區(qū)域通常具有不同的高度值或不同的表面輪廓，因此在過渡部位上出現(xiàn)了不連續(xù)性。如果車輪在車輛測試時重復(fù)地滾過該過渡部段，則該過渡部位是干擾噪音源。
[0004]從DE 101 41 973 Cl已知，公路路面元件不是作為公路路面的詳細(xì)可信的圖像示出。例如將具有預(yù)定大小的塑料、石塊安放在捆扎層中，它們仿制了公路路面的高度特征。如上所述在此產(chǎn)生了非連續(xù)的過渡部位，因?yàn)樵趩蝹€路面外皮節(jié)段的分隔點(diǎn)上尤其在應(yīng)用粗糙的石塊時石塊的自然形狀會明顯使調(diào)整變得困難。此外不利的是，不能逼真地仿制公路路面。此外，通過松動的石塊可能降低耐磨強(qiáng)度。
[0005]此外還已知的是，公路路面節(jié)段如上所述地通過以下方式制成，即借助制模材料復(fù)印出公路特征。該印痕用來制造鑄模。借助該鑄模使塑料鑄成形狀并且變硬，因此公路路面及其特征由變硬的塑料描繪。在塑料完全變硬之前，印痕的兩個端部之間的過渡部位以手工操作的方式做成模型。
[0006]該塑模尤其是復(fù)雜的工作，而且很費(fèi)時間。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是，提供一種方法，它可更低廉地制造出公路路面元件，該公路路面元件以最佳的方式仿制出公路路面的表面輪廓，以便在測量機(jī)動車時更有效地避免干擾噪曰?
[0008]此目的通過獨(dú)立的權(quán)利要求得以實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選的改進(jìn)方案通過從屬權(quán)利要求來描述。
[0009]按本發(fā)明的用來制造至少一個公路路面元件(該公路路面元件能夠安裝在輥式試驗(yàn)臺的軋輥上)的方法能夠包含:在基本上呈條狀的部段內(nèi)探測(待描繪的)公路路面的表面輪廓。該經(jīng)探測的條狀部段能夠在縱向方向上具有預(yù)先確定的長度，在橫向方向上具有預(yù)先確定的寬度。此外，該探測的條狀部段能夠在縱向方向上分別由縱向邊緣限定。此外，該方法還包含:產(chǎn)生經(jīng)探測的部段的數(shù)字圖像，其具有按公路路面的表面輪廓的高度值。該方法還包含:按數(shù)字圖像借助三維的制造技術(shù)制造出公路路面元件。
[0010]此外，至少一個公路路面元件的制造應(yīng)該還備選地包含:首先在方法中建立(制造)數(shù)據(jù)，它這樣描述出待成像的公路路面，即一個或多個公路路面元件能夠在這些制造數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上制好。因此，在另一方法中借助至少一個制造步驟(例如3D-打印和/或3D銑銷)在這些制造數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上制造或打印或銑出至少一個公路路面元件。這些制造數(shù)據(jù)優(yōu)選包含經(jīng)探測的公路路面的圖像的數(shù)據(jù)，并且包含圖像縱向邊緣或端部區(qū)域的調(diào)整。此夕卜，這些制造數(shù)據(jù)能夠包含經(jīng)探測的公路路面的環(huán)狀或圓弧狀圖像。
[0011]按本發(fā)明的方法的優(yōu)點(diǎn)是，即使在逼真地仿制待模擬的公路路面元件時，公路路面元件(路面外皮)的制造更節(jié)省時間且更低廉。為了在駛越連接在一起的縱向邊緣之間的過濾(區(qū)域)時將干擾噪音降至最低或避免該干擾噪音，還有利的是，按本發(fā)明能夠調(diào)整公路路面的數(shù)字圖像上的過渡部位(也就是說，相互調(diào)整經(jīng)探測的部段的兩個縱向邊緣或端部區(qū)域)。此外，還能更低廉地制造出公路路面元件，因?yàn)楣仿访嬖膶?shí)體生產(chǎn)(制造)能夠借助三維的制造技術(shù)在經(jīng)探測的公路路面部段的數(shù)字圖像的基礎(chǔ)上進(jìn)行。
[0012]概念"公路路面元件”(路面外皮)指的是圓弧狀或環(huán)狀的元件，它適合安裝在輥式試驗(yàn)臺的軋輥上。在公路路面元件的安裝于軋輥上的狀態(tài)中指向外部的表面描繪了經(jīng)探測的公路路面的表面輪廓。已知的是，輥式試驗(yàn)臺能夠測試機(jī)動車，其中待測試的機(jī)動車的車輪豎立在輥式試驗(yàn)臺的大的軋輥上。根據(jù)輥式試驗(yàn)臺的類型，這些軋輥能夠具有不同的寬度和直徑。輥式試驗(yàn)臺的軋輥優(yōu)選具有達(dá)2m的直徑。軋輥的寬度達(dá)2m。此外，還可設(shè)置兩個單個的軋輥(并排的)。
[0013]“表面輪廓”基本上指，描述高度值在水平設(shè)置的、未彎曲的表面上的分布。換言之，多個在預(yù)定表面內(nèi)具有坐標(biāo)X和y的點(diǎn)配備有高度值(Z-值)。X-方向在下面應(yīng)該理解為經(jīng)探測的條狀部段的縱向方向。概念y_方向應(yīng)該理解為條狀部段的橫向方向。Z-方向指向χ-y-平面的法線方向。
[0014]概念〃數(shù)字圖像”應(yīng)該包含公路路面的經(jīng)探測的表面輪廓的各種數(shù)字視圖。尤其形式為Z-值(其從屬于xy-點(diǎn))表格的視圖或圖解或圖像視圖也落入其中。如同上面定義的一樣，高度值是在以上定義的xyz-坐標(biāo)系統(tǒng)中的Z-值。縱向方向和橫向方向中的點(diǎn)(它們能夠配備高度值)能夠借助位置表述來定義，例如借助縱向和橫向方向中的路段或借助xy-坐標(biāo)。
[0015]三維的制造技術(shù)尤其理解為3D-打印方法和/或3D-銑削方法。
[0016]此外按此方法，這樣相互調(diào)整兩個縱向邊緣的數(shù)字圖像的高度值，即在兩個縱向邊緣的橫向方向上的兩個高度特征(橫向特征)在調(diào)整之后基本上彼此協(xié)調(diào)一致。
[0017]優(yōu)選以數(shù)字方式來調(diào)整經(jīng)探測的條狀部段的左右端部區(qū)域中的高度值或者兩個縱向邊緣的最外的橫向特征，其效果是，如果該條狀部段轉(zhuǎn)換為環(huán)狀結(jié)構(gòu)以便安放在軋輥上，則這兩個縱向邊緣之間的過渡部位是盡量均勻的。也就是說，在借助車輪滾到該過渡部位時，不會產(chǎn)生干擾噪音。
[0018]此外，該方法還可包含:相互調(diào)整兩個縱向邊緣的高度值，所述調(diào)整能夠這樣進(jìn)行，即在以小于預(yù)定的偏差值(△)進(jìn)行調(diào)整之后，這兩個縱向邊緣的高度值在相同的位置上在橫向方向上相互偏差。
[0019]〃在相同的位置上在橫向方向上”意味著，兩個位置具有相同的y_值。
[0020]該預(yù)定的偏差值是這樣得出的，即在縱向和/或橫向方向上相鄰點(diǎn)的兩個高度值被平均高度值除得出的差額。最大的預(yù)定的偏差值是50%。這足以排除干擾噪音源頭。尤其優(yōu)選的最大的預(yù)定的偏差值是30%，且更優(yōu)選的預(yù)設(shè)的偏差值小于或等于10%。尤其在偏差值小于10%的情況下，尤其能夠有效地抑制干擾噪音的產(chǎn)生。
[0021]由于就預(yù)定的偏差值而言調(diào)整該高度值，能夠確保，兩個縱向邊緣之間的過渡部位在連接在一起的狀態(tài)下尤其均勻(相稱)，因此能夠尤其有效地排除干擾噪音。
[0022]此外，能夠調(diào)整數(shù)字圖像的至少一個端部區(qū)域內(nèi)的高度值，該端部區(qū)域在側(cè)邊能夠由兩個縱向邊緣中的一個限定。該至少一個端部區(qū)域從縱向邊緣開始具有預(yù)定的長度，該縱向邊緣從側(cè)面限定了該端部區(qū)域。
[0023]〃數(shù)字圖像的端部區(qū)域”理解為，數(shù)字圖像像該探測的條狀部段一樣更長，因此該數(shù)字圖像具有右邊和左邊的端部區(qū)域，其連接到兩個縱向邊緣上。高度值的調(diào)整至少在數(shù)字圖像的端部區(qū)域的內(nèi)部進(jìn)行，也就是說，該高度值在該至少一個端部區(qū)域(所述調(diào)整在此端部區(qū)域中進(jìn)行)內(nèi)調(diào)整為其它端部區(qū)域的高度值。當(dāng)然，還能相互調(diào)整兩個端部區(qū)域或它們的高度值。
[0024]端部區(qū)域的長度能夠預(yù)先設(shè)定，高度值在該端部區(qū)域中相互調(diào)整。該長度優(yōu)選小于經(jīng)探測的部段的數(shù)字圖像的總長的20%。尤其優(yōu)選的是，該長度是圖像的總長的10%或更小，因此調(diào)整費(fèi)用最低。原則上適用的是，被調(diào)整的端部區(qū)域越大，則就干擾噪音抑制而言調(diào)整為最佳的過渡部位。相反，隨著被調(diào)整的端部區(qū)域的變大，費(fèi)用也隨之上升。
[0025]如果不僅調(diào)整兩個縱向邊緣的(最外部的)橫向特征，而且還在具有特定長度的端部部段中調(diào)整高度值，則能夠更精確地相互協(xié)調(diào)兩個縱向邊緣之間的過渡部位，因此能夠高效地抑制干擾噪音。
[0026]該至少一個端部區(qū)域(高度值能夠在此端部區(qū)域中調(diào)整)的預(yù)定長度能夠根據(jù)高度值的最大值的數(shù)目來設(shè)定(選擇、確定)，并且與經(jīng)探測的部段的表面有關(guān)。此外，最大值的數(shù)目也與經(jīng)探測的部段的局部表面有關(guān)。此外，該預(yù)定的長度還能根據(jù)高度值的最小值的數(shù)目以及最大值和最小值的組合來定，并且與經(jīng)探測的部段的整個表面或局部表面有關(guān)。此外，除了每個(局部)表面的最大值/最小值的數(shù)目以外，該預(yù)定的長度還能夠額外地或附加地根據(jù)高度值的(平均)上升值在極值(最大值/最小值)的周圍確定。
[0027]高度的最大值和最小值是經(jīng)探測的部段的表面內(nèi)部的局部極值。尤其在圖解方式來示出該圖像時，局部極值能夠輕易地辨別出來。例如在圖解視圖中，最低值視為〃山谷”或最高值視為〃山丘”。
[0028]該至少一個端部區(qū)域(高度值能夠在此端部區(qū)域中調(diào)整)的預(yù)定長度能夠根據(jù)極值的密度來確定。極值的密度是這樣得出的，即最大值和/或最小值的數(shù)目被經(jīng)探測的部段的整個表面或經(jīng)探測的部段的局部表面除。優(yōu)選例如極值的數(shù)目是在經(jīng)探測的部段的數(shù)字圖像的端部區(qū)域的局部表面內(nèi)探測出來的。該局部表面能夠例如具有長度，該長度是經(jīng)探測的部段從縱向邊緣開始的總長的10%，并且還具有經(jīng)探測的部段的寬度。端部區(qū)域在密度值較大的情況下優(yōu)選選擇較大的預(yù)定長度，在密度值較小的情況下選擇較短的預(yù)定長度。例如，在每平方米密度為1、10、100或更大的極值時，預(yù)定的長度能夠是經(jīng)探測的條狀部段的總長的10%。例如，在每平方米密度為大于5000的極值時，預(yù)定的長度能夠確定為經(jīng)探測的條狀部段的總長的I%。
[0029]在與極值相鄰的范圍內(nèi)的上升值能夠算出，并且額外地或附加地作為基礎(chǔ)用來確定待調(diào)整的端部區(qū)域的預(yù)定長度。該上升值表明，仿制的公路路面的〃山丘”或〃山谷”是否延伸成尖銳的或平緩地上升或下降。在高度值平緩上升或下降時，也就是說，高度值在極值周圍具有小的上升值，則預(yù)定的長度優(yōu)選選擇得更大，例如經(jīng)探測的條狀部段的總長的10%。在上升值更大的情況下，選擇更短的預(yù)定長度，例如經(jīng)探測的部段的總長的1%。
[0030]當(dāng)然，端部區(qū)域的預(yù)定長度還能夠以長度值來預(yù)先設(shè)定，例如lcm、10cm、25cm或超過25cm。應(yīng)注意，當(dāng)然也可以只調(diào)整圖像的兩個端部區(qū)域中的一個。
[0031]就此而言，調(diào)整端部區(qū)域(高度值能夠在此端部區(qū)域中進(jìn)行調(diào)整)的預(yù)定長度是有利的，即能夠使不同的公路路面或其表面輪廓盡量標(biāo)準(zhǔn)化，并因此快速加工且能夠相互調(diào)整它們的端部區(qū)域。這使制造更加低廉。
[0032]此外，這兩個縱向邊緣能夠以數(shù)字方面連接在一起，因此能夠創(chuàng)造出經(jīng)探測的部段的環(huán)狀圖像，其在兩個縱向邊緣之間具有過渡部位。
[0033]〃縱向邊緣能夠以數(shù)字方面連接在一起”意味著，經(jīng)探測的條狀部段的圖像能夠在計(jì)算機(jī)或類似處理裝置中轉(zhuǎn)換成環(huán)狀的結(jié)構(gòu)，其上經(jīng)探測的條狀部段的圖像的兩個縱向邊緣能夠相互碰在一起并且構(gòu)成過渡部位。通過所述連接，產(chǎn)生了經(jīng)探測的部段的環(huán)形圖像。
[0034]在此有利的是，無需大的花費(fèi)就能將待仿制的公路路面由平坦的、未彎曲的表面轉(zhuǎn)換成彎曲的結(jié)構(gòu)，該彎曲結(jié)構(gòu)能夠安裝在輥式試驗(yàn)臺的軋輥上。尤其例如省略了在常規(guī)方法中用來制造彎曲鑄模的模型費(fèi)用。
[0035]建立數(shù)字環(huán)狀圖像的另一優(yōu)點(diǎn)是，在圖像的縱向方向上延伸的縱向刻度能夠以度數(shù)來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。在此，一個縱向邊緣能夠定位在0°上，另一縱向邊緣能夠定位在360°上。
[0036]在按本發(fā)明進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化時，有利的是，實(shí)現(xiàn)輥式試驗(yàn)臺的軋輥的外部圓周的制造公差的獨(dú)立性。
[0037]此外，能夠借助光學(xué)探測器件來探測公路路面。條狀部段的表面輪廓能夠這樣探測和數(shù)字化，即能夠?yàn)闂l狀部段的預(yù)定數(shù)目的點(diǎn)分別求得高度值。
[0038]該預(yù)定數(shù)目的點(diǎn)指的是經(jīng)探測的部段的Xy-點(diǎn)的數(shù)目，為這些點(diǎn)探測到高度值。
[0039]該光學(xué)探測器件尤其可指立體攝影機(jī)(例如用來實(shí)施光切方法)或激光器，借助它能夠探測到表面輪廓的高度值，并且能夠配屬于表面的xy_值(或橫向或縱向位置值)。
[0040]預(yù)定的點(diǎn)的數(shù)目能夠預(yù)先設(shè)定，在條狀部段中以這些點(diǎn)進(jìn)行探測，以配備高度值。所選的預(yù)定數(shù)量越大，則經(jīng)探測的部段的表面輪廓越能準(zhǔn)確地示出。如果每平方厘米探測至少10點(diǎn)，則能得到良好的圖像精度。如果探測更大的數(shù)目(例如每平方厘米探測至少100點(diǎn))，則能夠在圖像精度方面優(yōu)化。此外，這些點(diǎn)的亮度還能是每平方厘米1000點(diǎn)或更多。
[0041 ] 借助光學(xué)探測器件來探測表面輪廓是快速且簡單的，并且是自動化的。
[0042]此外，該數(shù)字圖像這樣連接在一起，即兩個縱向邊緣的過渡部位能夠定位在0°或360°的位置上，并且經(jīng)探測的表面輪廓能夠設(shè)置在環(huán)狀圖像的外罩面上。
[0043]借助三維的打印技術(shù)能夠產(chǎn)生公路路面元件。借助三維的銑削技術(shù)能夠產(chǎn)生公路路面元件。借助三維的打印技術(shù)以及三維銑削技術(shù)的組合，能夠產(chǎn)生公路路面元件。該環(huán)狀圖像能夠一體化地打印和/或銑削出來。
[0044]該環(huán)狀圖像(或通常指打印品)也能夠印在承載板上。這些承載板能夠由金屬、纖維復(fù)合材料或塑料構(gòu)成。
[0045]公路路面元件還能夠直接在軋輥或其軋輥材料上產(chǎn)生。為此，例如能夠應(yīng)用圍繞著軋輥旋轉(zhuǎn)的打印或銑削工具。
[0046]該工具能夠例如通過銑削、研磨或類似方式將公路路面元件(例如待成像的表面輪廓)帶入軋輥?zhàn)陨淼能堓佂庹种校蛘邘氚卜旁谲堓佂庹稚系穆访嬷小?br> [0047]此外，公路路面元件還能夠直接(例如借助3D-打印技術(shù))安放在軋輥上。由3D-打印、銑削、研磨或蝕刻構(gòu)成的組合制造方法也是可能的。
[0048]此外，該軋輥還能在直接于軋輥上制造時旋轉(zhuǎn)，并且一個(或多個)朝軋輥位置固定地設(shè)置的3D-制造工具(例如3D-打印工具、銑削工具、研磨工具或類似工具)能夠在旋轉(zhuǎn)的軋輥上產(chǎn)生公路路面元件。
[0049]直接在軋輥上制造是有利的，即將公路路面元件安裝在軋輥上通常所需的其它步驟能夠省略。通過所述直接制造，還能確保公路路面元件與軋輥表面的最佳匹配，因此能夠確保公路路面元件在軋輥上的穩(wěn)固安放。這一點(diǎn)還避免了，在檢測期間公路路面元件從軋輥上(局部地)松脫。
[0050]該三維打印技術(shù)尤其能夠包含立體石印術(shù)、激光燒結(jié)、3D-打印和熔融沉積造型術(shù)。
[0051]該三維的銑削方法或銑削能夠例如借助CNC-銑削來實(shí)施，例如在CAD-數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上。
[0052]〃 一體化”意味著，該環(huán)狀圖像能夠這樣壓出或銑出，即公路路面元件能夠在制造之后以塊狀物的形式存在。
[0053]借助三維制造方法來制造，提高了制造速度或者明顯地縮短了制造時間。
[0054]借助該三維制造技術(shù)，還能夠只完成一個或多個圓弧狀的公路路面元件，來代替整個的環(huán)狀圖像。該環(huán)形的公路路面元件隨后能夠拆分成圓弧節(jié)段。圓弧元件能夠以環(huán)狀圖像的預(yù)定圓弧長度壓出和/或銑削出來，作為公路路面元件(5a)。
[0055]尤其就軋輥的直徑和所需的局部節(jié)段的數(shù)目而言，來確定該預(yù)定的圓弧長度。因此，在直徑為1.90m且局部節(jié)段為6-8個的軋輥中，公路路面元件的預(yù)定圓弧長度約為0.7m-lm。
[0056]如果每個軋輥都設(shè)置多個公路路面元件(例如6或8塊)，則外部的端部區(qū)域/縱向邊緣能夠按本發(fā)明地與兩個公路路面元件之間的每個過渡部位相匹配。
[0057]就公路路面元件的制造而言，提高了制造的靈活性，因?yàn)槟軌蛑圃焱暾沫h(huán)作為公路元件，或者能夠制造多個局部節(jié)段作為公路路面元件。
[0058]此外，該產(chǎn)生的公路路面元件可由塑料、無機(jī)材料(尤其是陶瓷)和/或金屬構(gòu)成。
[0059]原則上，所有能夠在三維制造技術(shù)中應(yīng)用的材料都適合用來生產(chǎn)或制造公路路面元件。塑料(例如ABS)、無機(jī)材料(例如陶瓷)以及金屬是尤其優(yōu)選的。
[0060]因此，就材料選擇而言，公路路面元件能夠以最大的靈活性來制造。
[0061]總的說來，按本發(fā)明的方法能夠更低廉地制造出公路路面元件，并且是借助3D-制造技術(shù)。此外，還能以更低廉的方式去除干擾噪音源頭。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0062]下面示例性地參照示意性的附圖描述了本發(fā)明。其中:
[0063]圖1示出了按本發(fā)明的方法的實(shí)施例的流程圖；
[0064]圖2示出了圖像及其橫截面的粗略俯視圖；
[0065]圖3示出了公路路面元件的粗略橫截面以及過渡部位的擴(kuò)大視圖；以及
[0066]圖4示出了已劃分為多個元件/節(jié)段的公路路面元件的粗略橫截面。

【具體實(shí)施方式】
[0067]圖1示出了公路路面元件的按本發(fā)明的制造方法，其步驟是:探測公路路面的部段I ;產(chǎn)生經(jīng)探測的部段I的圖像3 ;產(chǎn)生(三維的)公路路面元件5。此外可選的是，調(diào)整縱向邊緣2a、2b。
[0068]借助光學(xué)探測器件6來探測公路路面的基本上呈條狀的部段1，例如借助激光系統(tǒng)或立體攝像機(jī)，其中公路路面的待探測的部段I沿著預(yù)定的長度L開始，并且在此探測到表面輪廓。所述探測例如是掃描、拍照等。經(jīng)探測的部段I的預(yù)定長度L基本上與輥式試驗(yàn)臺的軋輥的圓周Uk是一致的。公路路面的經(jīng)探測的部段I的探測寬度B取決于最大可讀取的寬度，該寬度由光學(xué)探測器件6預(yù)先設(shè)定。經(jīng)探測的部段I的預(yù)定長度B基本上與輥式試驗(yàn)臺的軋輥的寬度Bk是一致的。如果光學(xué)探測器件6的最大可探測的寬度小于待探測的部段I的預(yù)定寬度，則例如能夠依次探測待探測的公路路面的多個條狀部段1，并隨后例如以數(shù)字方面連接在一起。
[0069]產(chǎn)生經(jīng)探測的部段I的(數(shù)字)圖像3這一步驟要么集成地進(jìn)行，或者例如借助合適的器件在光學(xué)探測器件6中與部段I的探測同時地進(jìn)行，要么各自分開地進(jìn)行。如果該步驟是分開地進(jìn)行，則經(jīng)探測的部段I的數(shù)據(jù)能夠由光學(xué)探測器件6傳遞或發(fā)送到數(shù)據(jù)處理裝置(未示出)上，在該數(shù)據(jù)處理裝置中在光學(xué)探測器件6的探測到的數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生經(jīng)探測的部段I的圖像3。經(jīng)探測的部段I的圖像3基本上是在經(jīng)探測的部段I的表面上的表面輪廓或高度值分布，也就是說，高度值(Z-值)配屬于經(jīng)探測的部段I的表面內(nèi)的單個點(diǎn)(位置)，該部段具有特定的x/y_坐標(biāo)(縱向/橫向位置)。在最簡單的情況下，經(jīng)探測的部段I的圖像3能夠是表格或矩陣，它們存儲至經(jīng)探測的高度值(Z-值)的經(jīng)探測的部段I的表面內(nèi)的經(jīng)探測的位置/點(diǎn)。該圖像3優(yōu)選是經(jīng)探測的部段I的經(jīng)探測的表面輪廓的圖解視圖，例如是圖像數(shù)據(jù)或3D-結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)。
[0070]在圖2中描繪了經(jīng)探測的部段I的明顯示意性的圖像3。圖2的上方視圖示出了圖像3的俯視圖，其借助更明亮或更暗的表面或點(diǎn)具有示意性的高度值分布。此外，圖2的上方視圖示出了 X-方向和y_方向，該X-方向設(shè)置在條狀圖像3的縱向方向上，而該y-方向設(shè)置在圖像3的橫向方向上。此外從圖2的上方視圖中可看到，縱向邊緣2a、2b分別在縱向方向上限定了圖像3。圖像3的端部區(qū)域2c、2d借助預(yù)定的長度在縱向方向上連接到縱向邊緣2a、2b上。圖像3的總長基本上相當(dāng)于經(jīng)探測的部段I的總長，也就是說，圖像基本上具有長度L。圖2的下方視圖是圖像3在未進(jìn)一步列出的位置上在圖像3的橫向方向上的橫截面(縱向特征)。此外，在圖2的下方視圖中示出了在縱向方向上以度數(shù)來進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化。因此，將數(shù)值0°設(shè)置在(前方的)縱向邊緣2a上，并且將數(shù)值360°設(shè)置在(后方的)縱向邊緣2b上。
[0071]調(diào)整圖像3的縱向邊緣2a、2b這一步驟尤其是優(yōu)選的，因?yàn)槠教沟?、未彎曲的部段轉(zhuǎn)換為彎曲的結(jié)構(gòu)。具體說來，該圖像3與軋輥的半徑相匹配。這一點(diǎn)按本發(fā)明通過以下方式實(shí)現(xiàn)，即兩個縱向邊緣2a、2b通過數(shù)字圖像3的彎曲或折彎聚集在一起。在最簡單的情況下，如果該圖像3以圖解形式存在，則這一點(diǎn)能夠例如借助圖像處理程序和/或結(jié)構(gòu)程序來實(shí)現(xiàn)。通過將圖像3折彎或彎曲到軋輥的半徑上，產(chǎn)生了數(shù)字的環(huán)狀圖像3a。在此，經(jīng)探測的公路路面的表面結(jié)構(gòu)設(shè)置在環(huán)狀圖像3a的外罩面上。這兩個縱向邊緣2a、2b優(yōu)選這樣連接在一起，即縱向邊緣2a、2b之間的過渡部位4的位置設(shè)置在0°或360°上。
[0072]優(yōu)選能夠通過以下方式將條狀部段轉(zhuǎn)換成彎曲的結(jié)構(gòu)，即首先從條狀部段中生成體積模型。此過程優(yōu)選借助計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)。
[0073]此外，在Z-方向上確定中立的平面，即在Z-方向上定義出中性面。該中性面可尤其優(yōu)選這樣選擇，即它沿著表面輪廓的平均粗糙度的線設(shè)置在Z-方向上。但還可能的是，沿著最大/最小高度的線在Z-方向上或在它們之間設(shè)置該中性面。
[0074]如果已確定中性面，則它能夠在Z-方向上定義出最大的輪廓高度，也就是說，該中性面能夠是用于車輛輪胎的(稍后的)支承面。如果該中性面例如通過表面輪廓的輪廓高度/粗糙度(Rauigkeit)放置在Z-方向上，則能夠切開通過中性面在Z-方向上突出來的輪廓區(qū)域，因此越過整個條狀部段產(chǎn)生了在Z-方向上相互匹配(變平坦)的高度分布。但應(yīng)闡明的是，該輪廓自身不是通過表面輪廓的“變平坦”來去除；該“變平坦”只是涉及表面輪廓的Z-方向上的最大值。
[0075]優(yōu)選在確定中性面之后，相互調(diào)整縱向邊緣/端部區(qū)域。
[0076]此外還可產(chǎn)生下方邊緣(在Z-方向上)，用于這個條狀部段的產(chǎn)生的體積模型(或這些體積模型)。為此，例如能夠確定固定的、不變的Z-值，這個(這些)體積模型的下方邊緣沿著該Z值延伸。
[0077]在制造彎曲的輪廓/ 一個彎曲的體積模型(或多個彎曲的體積模型)這一上述優(yōu)選的步驟之后，能夠借助計(jì)算機(jī)將所述體積模型從未彎曲的結(jié)構(gòu)折算成彎曲的結(jié)構(gòu)。
[0078]如果應(yīng)該將多個公路路面元件設(shè)置在軋輥上，則上述方法也能夠通過以下方式來修正，即條狀部段轉(zhuǎn)換成體積模型，并且從中將用于軋輥圓周的單個節(jié)段(例如6-8塊)切割出來，或者將該部段劃分為例如6-8個節(jié)段。還可如上所述地為多個節(jié)段/體積模型實(shí)施其它步驟:插入中性面、調(diào)整下方邊緣，彎曲。
[0079]圖3以非常示意性的方式示出了環(huán)狀圖像3。此外，圖3的一部分的擴(kuò)大視圖示出了兩個縱向邊緣2a、2b之間的過渡部位4的擴(kuò)大視圖。只是為了實(shí)現(xiàn)更好的圖解，這兩個縱向邊緣2a、2b在過渡部位4上相互隔開(在圖3的擴(kuò)大視圖的內(nèi)部)。如同從圖3的擴(kuò)大視圖中可看到的一樣，兩個縱向邊緣2a、2b的橫向特征(在橫向方向中的高度特征)基本上相互匹配，也就是說，它們(具體說來是高度值)基本上相互協(xié)調(diào)一致。圖3所示的協(xié)調(diào)一致已例如借助結(jié)構(gòu)或圖解程序產(chǎn)生，或借助數(shù)字化的高度值的匹配產(chǎn)生。通過這兩個端部區(qū)域2a、2b的橫向特征的協(xié)調(diào)一致，在測試機(jī)動車的車輛輪胎滾過過渡部位4時，可使過渡部位4盡可能少地產(chǎn)生干擾噪音。還尤其優(yōu)選的是，連接到縱向邊緣2a、2b上的商碚部段2c、2d(見圖2)相互匹配，因此過渡部位4能更有效地壓制干擾噪音或避免干擾噪音。
[0080]對于縱向邊緣2a、2b和/或端部部段2c、2d按本發(fā)明的調(diào)整來說，具有多個(備選的)可行方案。尤其簡單的調(diào)整方法包含:縱向邊緣2a、2b中的一個的在橫向方向上的高度特征(橫向特征)以可忽略的深度/長度在圖像3的縱向方向上仿制出來，并且插入另一縱向邊緣2a、2b的位置上，從而代替原來探測的其它縱向邊緣2b。例如，前方的縱向邊緣2a擺放在后方面的縱向邊緣2b上，并因此替代該后方的縱向邊緣2b。當(dāng)然，就前方和后方的縱向邊緣2a、2b而言，這一點(diǎn)也可以反過來。通過該方法可實(shí)現(xiàn)的是，在兩個縱向邊緣2a、2b連接成環(huán)狀圖像3a時，縱向邊緣2a、2b的至少兩個特征是協(xié)調(diào)一致的，并且能夠快速地進(jìn)行調(diào)節(jié)。所述復(fù)印和替代可借助圖表程序來實(shí)現(xiàn)。例如還可應(yīng)用具體的數(shù)字化的高度值，尤其當(dāng)圖像3作為數(shù)據(jù)矩陣或數(shù)據(jù)表格存在時。
[0081]此外，還能復(fù)印端部部段2c (它的表面輪廓)，并且插在另一端部部段2d的位置中，因此代替了其它端部部段2d的高度值分布。與其它上述方法不同的是，下面不僅以可忽略的深度在縱向方向上復(fù)印和替代(最外面的)縱向邊緣2a、2b，，而且還以特定的長度在縱向方向上復(fù)印和替代(端部)部段。端部部段2c (它的表面輪廓被復(fù)印)的預(yù)定長度例如能夠這樣確定，即獲取兩個端部部段2c、2d的兩個良好協(xié)調(diào)的位置，并且將待復(fù)印的端部部段2c、2d復(fù)印至此位置。該方法能夠快速且更低廉地實(shí)施。
[0082]此外，這些表面輪廓能夠在兩個端部部段2c、2d中的一個中或在兩個端部部段2c、2d中調(diào)整，其中該表面輪廓如同已在前面所述的可行方案中一樣以數(shù)字方式進(jìn)行變化。端部部段2c、2d的預(yù)設(shè)長度(表面輪廓在此長度中變化)在此能夠根據(jù)每個表面的極值(最小值和/或最大值)數(shù)目來確定。附加地或備選地，與最小值和/或最大值相鄰設(shè)置的上升值可用來確定待調(diào)整的端部部段2c、2d的長度。
[0083]用來在端部區(qū)域2c、2d內(nèi)調(diào)整表面輪廓或高度值的尤其簡單的方法是基于，對于使用者來說在視覺上存在著數(shù)字圖像3，并且借助數(shù)據(jù)的圖解應(yīng)用使圖像3的高度和深度在兩個端部部段2c、2d內(nèi)相互匹配。在最簡單的情況下，這一點(diǎn)例如借助圖像處理程序手動地進(jìn)行。此外，所述調(diào)整也可例如借助3D-結(jié)構(gòu)工具來實(shí)現(xiàn)，例如借助Spline-調(diào)整方法或自動的調(diào)整程序，它們是以上述調(diào)整可行方案為基礎(chǔ)的。
[0084]端部部段2c、2d的預(yù)定長度Leb能夠優(yōu)選基本上是經(jīng)探測的部段I的圖像3的總長L的I %，尤其在每平方米的極值密度超過5000極值的情況下。端部區(qū)域2c，2d的預(yù)定長度Leb能夠優(yōu)選是經(jīng)探測的部段I的圖像3的總長L的10%，尤其在每平方米的極值密度小于5000極值的情況下。極值在此指局部的最小值和/或最大值。
[0085]此外，還可借助預(yù)定的偏差值Λ來調(diào)整縱向邊緣2a、2b和/或端部部段2c、2d。該偏差值Λ在數(shù)量上從兩個能夠相鄰設(shè)置的高度值的差額的商得出，并且從差額的兩個高度值之一中得出。在高度值直接相鄰的情況下，非常小的偏差值△是優(yōu)選的，例如小于1%或小于5%。因此，能夠非常良好地相互協(xié)調(diào)過渡部位4。在高度值未直接鄰接的情況下，或在調(diào)整要求較小的情況下，偏差值Λ也可達(dá)50%。
[0086]當(dāng)然在調(diào)整時，兩個端部區(qū)域2c、2d中只有一個與另外的端部區(qū)域2c、2d相匹配，或者兩個端部區(qū)域2c、2d —起協(xié)調(diào)一致。
[0087]借助3D-打印方法和/或3D-銑削方法來制造公路路面元件的步驟包含:借助合適的3D-打印和/或銑削裝置來產(chǎn)生數(shù)字圖像3或環(huán)狀圖像3。3D-打印方法的基礎(chǔ)基本上在于，三維圖像3是分層構(gòu)建的。
[0088]該層厚在幾微米或約l/4mm之間，這取決于方法。該層厚影響著豎直的分辨率，其中更厚的層厚會降低分辨率。
[0089]借助立體石印術(shù)實(shí)現(xiàn)的3D-制造尤其產(chǎn)生了三維的公路路面元件5的光滑表面。公路路面元件5在填充著液態(tài)(優(yōu)選)樹脂的盆中制出，其中UV-激光點(diǎn)狀地使該樹脂變硬。所述變硬是分層進(jìn)行的。公路路面元件的懸垂的、變硬的組成部分不能自我承載，因此必須施加由其它材料構(gòu)成的支撐結(jié)構(gòu)，其在制造公路路面元件之后除去。有利的是，借助立體石印術(shù)尤其還能應(yīng)用透光的材料。
[0090]塑料和金屬都能借助激光燒結(jié)來加工。在激光燒結(jié)時，借助滑塊將原材料以粉末形式以預(yù)定的層厚分散在打印臺上。隨后，激光在預(yù)定的位置上通過加熱使該粉末變硬。該過程重復(fù)如此之長，直到公路路面元件5完全成形。無需第二支撐材料，也能制造出突出的部件。在激光燒結(jié)時產(chǎn)生的通常粗糙的表面能夠通過由塑料構(gòu)成的覆蓋層變光滑。
[0091]此外，為了制造公路路面元件還可應(yīng)用3D-打印機(jī)，它是激光燒結(jié)和二維打印機(jī)(具有噴墨打印機(jī))的組合。打印頭(其也可分配不同顏色的墨水)將墨水發(fā)送到由類似石膏構(gòu)成的薄層上，其中混入墨水中的粘結(jié)劑可使打印的位置變硬。因此，公路路面元件能夠分層地制成。該制好的公路路面元件5能夠用樹脂浸濕，以便產(chǎn)生額外的穩(wěn)定性和/或更好的表面質(zhì)量。
[0092]此外，為了制造公路路面元件5，提供了尤其簡單且可經(jīng)濟(jì)地實(shí)施的熔融沉積造型術(shù)，其中從噴嘴中噴射出熔化的塑料，因此分層地用由軟塑料構(gòu)成的線繪制出公路路面元件的期望形狀。在此尤其優(yōu)選應(yīng)用ABS-塑料。
[0093]有利的是，所有這些3D-制造方法都能快速地制造公路路面元件5，其詳細(xì)可信地描繪了公路路面的表面輪廓。
[0094]此外，還借助CNC-銑削機(jī)來制造公路路面元件5，該銑削機(jī)從毛坯件(優(yōu)選金屬或陶瓷)銑削出三維的公路路面元件。為此尤其優(yōu)選的是，存在著圖像3或環(huán)狀圖像3a，作為CAD-數(shù)據(jù)。在3D-銑削時有利的是，公路路面元件5由一塊毛坯件銑削而來，因此能夠達(dá)到公路路面元件5的非常好的強(qiáng)度值。
[0095]如圖3所示，環(huán)狀圖像3a能夠借助3D-制造方法一體化地壓出，或者如圖4所示，能夠壓出單個的圓弧節(jié)段5a至5h。此外，該環(huán)狀圖像3a也可一體化地壓出，并隨后進(jìn)行拆分。為此，例如同時壓出裂解槽，或者通過鋸斷或其它分隔技術(shù)來分解。
[0096]總的說來，通過按本發(fā)明的方法，能夠快速且簡單地仿制出公路路面的表面輪廓(形式是公路路面元件5)，用于輥式試驗(yàn)臺的軋輥。兩個縱向邊緣2a、2b或端部部段2c、2d之間的過渡部位4的調(diào)整能夠以非常小的花費(fèi)來進(jìn)行，并且能夠最佳地降低干擾噪音，該干擾噪音尤其在滾過未經(jīng)調(diào)整的過渡部位4時出現(xiàn)。
[0097]參考標(biāo)記清單
[0098]I公路路面的條狀部段
[0099]2a經(jīng)探測的部段的前方縱向邊緣
[0100]2b經(jīng)探測的部段的后方縱向邊緣
[0101]2c經(jīng)探測的部段的前方端部部段
[0102]2d經(jīng)探測的部段的后方端部部段
[0103]3經(jīng)探測的部段的圖像
[0104]3a環(huán)狀圖像
[0105]4過渡部位
[0106]5、5a、5b公路路面節(jié)段
[0107]6光學(xué)的探測器件
[0108]L經(jīng)探測的公路路面部段的長度
[0109]B經(jīng)探測的公路路面部段的寬度
[0110]Ue棍式試驗(yàn)臺的軋棍的圓周
[0111]Be輥式試驗(yàn)臺的軋輥的寬度
[0112]Leb端部區(qū)域的長度
[0113]Δ預(yù)定的偏差值
【權(quán)利要求】
1.一種用來制造公路路面元件的方法，其特征在于，該公路路面元件能夠安裝在輥式試驗(yàn)臺的軋輥上，該方法包含: -在基本上呈條狀的部段(I)內(nèi)探測待描繪的公路路面的表面輪廓，其中該經(jīng)探測的條狀部段(I)能夠在縱向方向上具有預(yù)先確定的長度(L)，在橫向方向上具有預(yù)先確定的寬度(B)，并且該探測的條狀部段(I)能夠在縱向方向上分別由縱向邊緣(2a、2b)限定， -產(chǎn)生經(jīng)探測的部段(I)的數(shù)字圖像(3)，其具有按公路路面的表面輪廓的高度值， -按數(shù)字圖像(3)借助三維的制造技術(shù)制造出公路路面元件(5)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，還包含: -這樣來相互調(diào)整兩個縱向邊緣(2a、2b)的數(shù)字圖像(3)的高度值，使得縱向邊緣(2a、2b)的高度特征在兩個縱向邊緣(2a、2b)的橫向方向上在調(diào)整之后基本上相互協(xié)調(diào)一致。
3.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，相互調(diào)整兩個縱向邊緣(2a、2b)的高度值，即在以小于預(yù)定的偏差值(Λ)進(jìn)行調(diào)整之后，這兩個縱向邊緣(2a、2b)的高度值在相同的位置上在橫向方向上相互偏差。
4.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，調(diào)整數(shù)字圖像(3)的至少一個端部區(qū)域(2c、2d)內(nèi)的高度值，該端部區(qū)域在側(cè)邊能夠由兩個縱向邊緣(2a、2b)中的一個限定，其中該至少一個端部區(qū)域(2c、2d)從縱向邊緣(2a、2b)開始在縱向方向上具有預(yù)定的長度(Leb),該縱向邊緣從側(cè)面限定了該端部區(qū)域(2c、2d)。
5.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該至少一個端部區(qū)域(2c、2d)的預(yù)定長度能夠根據(jù)高度值的最大值的數(shù)目來確定，并且與經(jīng)探測的部段(I)的表面或局部表面有關(guān)，高度值在此端部區(qū)域中進(jìn)行調(diào)整，和/或預(yù)定的長度(Leb)根據(jù)高度值的平均上升值來確定，它們設(shè)置得與最大值和/或最小值相鄰。
6.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，這兩個縱向邊緣(2a、2b)以數(shù)字方面連接在一起，因此能夠創(chuàng)造出經(jīng)探測的部段(I)的環(huán)狀圖像，其在兩個縱向邊緣(2a,2b)之間具有過渡部位(4)。
7.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，縱向刻度在圖像(3)的縱向方向上以度數(shù)來實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，使得一個縱向邊緣(2a)在0°上，另一個縱向邊緣(2b)在360。上。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助光學(xué)探測器件(6)來探測公路路面，其中條狀部段(I)的表面輪廓能夠這樣探測和數(shù)字化，即能夠?yàn)闂l狀部段(I)的預(yù)定數(shù)目的點(diǎn)分別求得高度值。
9.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該數(shù)字圖像(3)這樣連接在一起，即兩個縱向邊緣(2a、2b)的過渡部位(4)能夠定位在0°或360°的位置上，并且經(jīng)探測的表面輪廓能夠設(shè)置在環(huán)狀圖像(3a)的外罩面上。
10.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助三維的打印技術(shù)和/或三維的銑削技術(shù)產(chǎn)生公路路面元件(5)，其中該整個環(huán)狀圖像(3a)能夠一體化地打印和/或銑削出來。
11.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，借助三維的打印技術(shù)和/或三維的銑削技術(shù)產(chǎn)生公路路面元件(5)，圓弧元件能夠以環(huán)狀圖像(3a)的預(yù)定圓弧長度壓出和/或銑削出來，作為公路路面元件(5a)。
12.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，其中該整個環(huán)狀圖像(3a)能夠一體化地打印和/或銑削出來，并且該環(huán)形的公路路面元件(5)隨后能夠拆分成圓弧節(jié)段。
13.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，該產(chǎn)生的公路路面元件(5)可由塑料、無機(jī)材料尤其是陶瓷和/或金屬構(gòu)成。
14.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，按數(shù)字圖像(3)借助三維的制造技術(shù)制造出公路路面元件(5)，其中公路路面元件(5)直接在軋輥上制造。
15.一種公路路面元件，其特征在于，借助按上述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的方法來產(chǎn)生。
【文檔編號】G01M17/007GK104380075SQ201380019542
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年4月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年4月12日
【發(fā)明者】克里斯蒂安·哈特曼, 安東·科內(nèi)斯特爾, 托馬斯·貝赫勒 申請人:馬哈-艾普有限兩合公司