DE102007028933B4 - A method of determining the position for attaching a license plate to a sidewall of a pneumatic vehicle tire - Google Patents

A method of determining the position for attaching a license plate to a sidewall of a pneumatic vehicle tire Download PDF

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Abstract

Verfahren zur Bestimmung der Position zum Anbringen eines Kennzeichens (8) an einer Seitenwand (1) eines Fahrzeugluftreifens mittels eines um eine Drehachse drehbaren Laserschreibkopfes, wobei die Drehachse des Laserschreibkopfes bezüglich der Drehachse des Reifens zentriert wird und eine Winkelposition des aufzubringenden Kennzeichens (8) durch Abtasten/Vermessen der Seitenwand (1) nach einem Lichtschnittverfahren rechnerisch ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vermessen/Abtasten der Reifenseitenwand (1) mittels eines Lichtschnittsensors ein an der Seitenwand (1) konzentrisch zur Reifenachse kreisförmig umlaufendes Element (5, 6) zur rechnerischen Bestimmung des Mittelpunktes bzw. der Drehachse des Reifens herangezogen wird, ein etwaiger Versatz der Drehachse des positionierten Laserschreibkopfes zur rechnerisch bestimmten Drehachse des Reifens ermittelt wird und der Laserschreibkopf das Kennzeichen (8) unter Berücksichtigung des berechneten Versatzes anbringt.A method of determining a position (8) on a sidewall (1) of a pneumatic vehicle tire by means of a laser writing head rotatable about a rotation axis, wherein the axis of rotation of the laser writing head is centered with respect to the axis of rotation of the tire and an angular position of the mark (8) to be applied Scanning / measuring the side wall (1) is calculated by a light section method, characterized in that when measuring / scanning the tire side wall (1) by means of a light section sensor on the side wall (1) concentric to the tire axis circularly rotating element (5, 6) calculatory determination of the center point or the axis of rotation of the tire is used, any offset of the axis of rotation of the positioned laser writing head is determined to the computationally determined axis of rotation of the tire and the laser writing head attaches the indicator (8) taking into account the calculated offset.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Position zum Anbringen eines Kennzeichens an einer Seitenwand eines Fahrzeugluftreifens mittels eines um eine Drehachse drehbaren Laserschreibkopfes, wobei die Drehachse des Laserschreibkopfes bezüglich der Drehachse des Reifens zentriert wird und die Winkelposition des aufzubringenden Kennzeichens durch Abtasten/ermessen der Seitenwand nach dem Lichtschnittverfahren rechnerisch ermittelt wird.The invention relates to a method for determining the position for attaching a mark on a side wall of a pneumatic vehicle tire by means of a rotatable about a rotation axis laser writing head, wherein the axis of rotation of the laser writing head is centered with respect to the axis of rotation of the tire and the angular position of the applied mark by sensing / measuring the side wall is calculated by the light-section method.

Die Seitenwände eines Reifens werden üblicherweise während der Vulkanisation des Reifens in einer Vulkanisationsform mit den vorgesehenen Beschriftungen, beispielsweise dem Markennamen, Dimensionsangaben und dergleichen, versehen. Diese Kennzeichen sind als Erhebungen oder Vertiefungen in den Seitenwänden des Reifens ausgebildet und als solche sichtbar. Es kann jedoch erforderlich sein, in den Seitenwänden des fertigen Reifens Kennzeichen anzubringen. Dazu wird insbesondere ein Laserschreibkopf verwendet, welcher Kreisbewegungen folgend das Kennzeichen aufbringt. Die Winkelposition des Kennzeichens wird durch Vermessen der Seitenwand mit einem Laser nach dem Lichtschnittverfahren durch einen Bildvergleich Soll-zu-Ist bestimmt, wobei als Referenz beispielsweise die vorhandene Seitenwandbeschriftung dient. Der das Kennzeichen aufbringende Laserschreibkopf wird durch entsprechende optische und/oder mechanische Hilfsmittel bezüglich der Drehachse des Reifens zentriert.The sidewalls of a tire are usually provided with the prescribed labels, for example the brand name, dimensions and the like, during the vulcanization of the tire in a vulcanization mold. These marks are formed as elevations or depressions in the side walls of the tire and visible as such. However, it may be necessary to affix license plates in the sidewalls of the finished tire. For this purpose, a laser writing head is used in particular, which circular motions following the indicator applies. The angular position of the mark is determined by measuring the side wall with a laser according to the light-slit method by an image comparison target-to-actual, for example, the existing sidewall caption serves as a reference. The license plate applying laser writing head is centered by appropriate optical and / or mechanical aids with respect to the axis of rotation of the tire.

Aus der DE 20 2005 002 355 U1 ist eine Laseranlage, welche mit einem Lichtschnittsensor arbeitet, bekannt. Der Lichtschnittsensor nimmt die Reliefstruktur der Seitenwand des Reifens als Höhenprofil auf, sodass ein Vergleich mit Referenzprofilen möglich ist. Auf diese Weise können der Reifentyp erkannt und die Stelle zum Aufbringen der vorgesehenen Markierung festgelegt werden. Anschließend wird ein Markierungslaser auf die Markierungsstelle ausgerichtet und die Markierung eingebrannt.From the DE 20 2005 002 355 U1 is a laser system which works with a light section sensor known. The light section sensor takes the relief structure of the sidewall of the tire as a height profile, so that a comparison with reference profiles is possible. In this way, the type of tire can be detected and the location for applying the intended mark can be determined. Subsequently, a marking laser is aligned on the marking point and the mark burned.

Aus der EP 1 792 685 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, welche ein Eingravieren einer Markierung in der Reifenseitenwand mittels eines Lasers ermöglichen. Eine Digitalkamera erfasst ein digitales Bild der kompletten Reifenseitenwand, wobei ein rechnerischer Algorithmus die unterschiedlichen Helligkeiten der Pixel des Bildes dafür heranzieht, den Radius des Wulstkreises und dessen Mittelpunkt zu ermitteln. Anschließend wird eine Zielregion, welche während der Reifenherstellung bzw. der Vulkanisation des Reifens in einer Reifenheizpresse durch ein ungraviertes Metallblättchen markiert wurde, ebenfalls durch Pixelhelligkeitsvergleich automatisch ermittelt. In der Zielregion wird schließlich die betreffende Information per Laser eingraviert.From the EP 1 792 685 A2 For example, a method and apparatus are known which allow for engraving a mark in the tire sidewall by means of a laser. A digital camera captures a digital image of the entire tire sidewall, and a computational algorithm uses the different magnitudes of the pixels of the image to determine the radius of the bead circle and its center. Subsequently, a target region which was marked by an ungraded metal blade during tire manufacture or vulcanization in a tire curing press is also automatically detected by pixel brightness comparison. Finally, in the target region, the relevant information is laser engraved.

Auch die US 2006/0151451 A1 befasst sich mit dem nachträglichen Anbringen einer Gravur in der Reifenseitenwand mittels Laser. Bei diesem Verfahren werden beim Vulkanisationsprozess aufgebrachte Kennzeichen bzw. deren Positionen festgestellt und vermessen, um neben den vorhandenen Daten weitere Daten anzubringen.Also the US 2006/0151451 A1 deals with the subsequent attachment of an engraving in the tire sidewall by means of laser. In this process, markings or their positions applied during the vulcanization process are detected and measured in order to provide additional data in addition to the existing data.

Es hat sich nun herausgestellt, dass eine exakte Zentrierung des Laserschreibkopfes oftmals nicht möglich ist, beispielsweise in Folge von Ungenauigkeiten einer mechanischen Zentrierung, sodass sich das aufgebrachte Kennzeichen nicht in der erwünschten Sollposition befindet.It has now been found that an exact centering of the laser writing head is often not possible, for example, as a result of inaccuracies of a mechanical centering, so that the applied indicator is not in the desired desired position.

Hier setzt nun die Erfindung ein, deren Aufgabe darin besteht, sicherzustellen, dass sich das nachträglich durch den Laserschreibkopf aufgebrachte Kennzeichen in der erwünschten Sollposition befindet.Here is where the invention begins, whose task is to ensure that the subsequently applied by the laser writing head indicator is in the desired desired position.

Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass beim Vermessen/Abtasten der Reifenseitenwand mittels des Lichtschnittsensors ein an der Seitenwand konzentrisch zur Reifenachse kreisförmig umlaufendes Element zur rechnerischen Bestimmung des Mittelpunktes bzw. der Drehachse des Reifens herangezogen wird, ein etwaiger Versatz der Drehachse des positionierten Laserschreibkopfes zur rechnerisch bestimmten Drehachse des Reifens ermittelt wird und der Laserschreibkopf das Kennzeichen unter Berücksichtigung des berechneten Versatzes anbringt.The object is achieved according to the invention in that when measuring / scanning the tire sidewall by means of the light section sensor is used on the side wall concentric to the tire axis circular rotating element for mathematical determination of the center or the axis of rotation of the tire, any displacement of the axis of rotation of the positioned laser writing head is determined for the computationally determined axis of rotation of the tire and the laser writing head attaches the indicator taking into account the calculated offset.

Die Erfindung gestattet es somit, die Position des Laserschreibkopfes bei Bedarf zu korrigieren, sodass das Kennzeichen an der gewollten Stelle aufgebracht werden kann.The invention thus makes it possible to correct the position of the laser writing head, if necessary, so that the mark can be applied at the desired location.

Es ist von Vorteil ein oder mehrere in/an der Seitenwand vorhandene(s) kreisförmige(s) Element(e) zur rechnerischen Bestimmung des Reifenmittelpunktes, beispielsweise eine Felgenschutzrippe oder eine Designbegrenzung, heranzuziehen. Selbstverständlich ist es auch möglich, gesonderte Elemente an der Seitenwand anzubringen.It is advantageous to use one or more circular (s) element (s) in / on the side wall for mathematical determination of the center of the tire, for example a rim protection rib or a design limitation. Of course, it is also possible to attach separate elements on the side wall.

Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigtFurther features, advantages and details of the invention will now be explained in more detail with reference to the drawing. It shows

die einzige Zeichnungsfigur, 1, schematisch das Funktionsprinzip der Erfindung.the only drawing figure, 1 , schematically the functional principle of the invention.

1 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrzeugluftreifens. Zu erkennen sind eine der beiden Seitenwände 1, einer der Wulstbereiche 2, ein schulterseitiges ringartig umlaufendes Design 3, welches an den nicht zu sehenden Laufstreifen anschließt, und eine in einem Kreisring 4a befindliche Seitenwandbeschriftung 4, welche in der Figur lediglich aus dem Schriftzug TYRE besteht. Dieser Schriftzug ist stellvertretend für jede Art von Beschriftung, die bei der Vulkanisation des Reifens über die Reifenform als Erhebungen/Vertiefungen in der Seitenwand 1 gebildet werden. Der Kreisring 4a in der Seitenwand 1 ist beispielsweise schraffurartig durch eine Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen gestaltet und durch zwei konzentrisch zueinander in der Seitenwand 1 ringartig umlaufende Erhebungen/Vertiefungen 6 begrenzt ist. Nahe dem Wulstbereich 2 befindet sich eine als Erhebung ringartig umlaufende Felgenschutzrippe 5. 1 shows a side view of a pneumatic vehicle tire. You can see one of the two side walls 1 , one of the bead areas 2 , a shoulder-side ring-like design 3 , which connects to the unseen tread, and one in a circular ring 4a located sidewall lettering 4 , which consists in the figure only from the word TIRE. This lettering is representative of any type of lettering, which in the vulcanization of the tire on the tire mold as elevations / depressions in the sidewall 1 be formed. The circular ring 4a in the sidewall 1 is designed, for example, a hatch-like manner by a plurality of elevations and depressions and by two concentric with each other in the side wall 1 ring-like surrounding elevations / depressions 6 is limited. Near the bead area 2 is located as a collection ring-like circumferential rim protection rib 5 ,

Auf der Seitenwand 1 des fertigen Reifens wird nachträglich an einer definierten Stelle ein weiterer Schriftzug oder ein Logo als Kennzeichen 8 aufgebracht, welches in 1 durch den Buchstaben C versinnbildlicht ist. Das Kennzeichen 8 wird an einer exakt definierten Stelle in der Reifenseitenwand 1 mittels eines nicht gezeigten Laserschreibkopfes aufgebracht. Vorrichtungen zur Herstellung von Lasermarkierungen, beispielsweise mittels eines CO2-Lasers, sind an sich bekannt und in unterschiedlichen Ausführungen von verschiedenen Herstellern erhältlich.On the sidewall 1 of the finished tire is subsequently at a defined location another lettering or logo as a hallmark 8th applied, which in 1 is symbolized by the letter C. The license plate 8th is at a precisely defined location in the tire sidewall 1 applied by means of a laser stylus, not shown. Devices for producing laser markings, for example by means of a CO2 laser, are known per se and are available in different designs from different manufacturers.

Der Reifen wird in Bezug auf die Drehachse des nicht gezeigten Laserschreibkopfes durch geeignete optische und/oder mechanische Einrichtungen zentriert. Um die Winkelposition des Kennzeichens 8 exakt zu bestimmen, wird anschließend die Reifenseitenwand 1 nach dem Lichtschnittverfahren vermessen. Dazu wird ein Laser 9 verwendet, welcher mit einer speziellen Aufweitungsoptik eine Lichtlinie auf die Seitenwandoberfläche projiziert. Die Lichtlinie folgt durch Kreisbewegung des Lichtschnittlasers 9 oder durch Reifenrotation der in der Seitenwand gewölbten Oberfläche des Reifens. Eine Kamera 10, beispielsweise eine CMOS-Kamera, bestimmt für jede Zeile des aufgenommenen Bildes die Position der Lichtlinie, die Daten werden an einen Rechner 11 übertragen, welcher die Auswertung der Vermessung durchführt. Die Winkelposition wird durch einen Bildvergleich bestimmt, wobei als Referenz die vorhandene Seitenwandbeschriftung dienen kann. Das Messsystem aus Laser 9, Kamera 10 und sonstigen peripheren Einrichtungen kann in einem Gehäuse integriert sein. Derartige Messsysteme sind ebenfalls bekannt und erhältlich. Zusätzlich zur Bestimmung der Winkelposition wird ein an der Reifenseitenwand 1 kreisförmig umlaufendes Element, beispielsweise die Felgenschutzrippe 5 oder eine der Designgrenzen 6, vermessen und als Referenz verwendet, um die Position der Reifendrehachse bzw. des Reifenmittelpunktes rechnerisch zu bestimmen. Ergibt die Berechnung einen etwaigen Versatz der vorab eingestellten Drehachse des Laserschreibkopfes zur Drehachse des Reifens wird das Kennzeichen 8 unter Berücksichtigung des Versatzes an der vorgesehenen Position angebracht.The tire is centered with respect to the axis of rotation of the laser stylus, not shown, by suitable optical and / or mechanical means. To the angular position of the license plate 8th to determine exactly, then the tire sidewall 1 measured by the light-section method. This will be a laser 9 used, which projects with a special expansion optics a line of light on the sidewall surface. The light line follows by circular motion of the light section laser 9 or by tire rotation of the sidewall-curved surface of the tire. A camera 10 , For example, a CMOS camera determines the position of the light line for each line of the recorded image, the data is sent to a computer 11 transferred, which performs the evaluation of the survey. The angular position is determined by an image comparison, which can serve as a reference to the existing sidewall caption. The measuring system made of laser 9 , Camera 10 and other peripheral devices may be integrated in a housing. Such measuring systems are also known and available. In addition to determining the angular position, one on the tire sidewall 1 circular peripheral element, such as the rim protection rib 5 or one of the design boundaries 6 , measured and used as a reference to mathematically determine the position of the tire rotation axis or the center of the tire. If the calculation results in a possible offset of the previously set axis of rotation of the laser writing head to the axis of rotation of the tire, the indicator becomes 8th mounted on the intended position taking into account the offset.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
SeitenwandSide wall
22
Wulstbereichbead
33
schulterseitiges Designshoulder-side design
44
SeitenwandbeschriftungSidewall lettering
4a4a
Kreisringannulus
55
FelgenschutzrippeFlange rib
66
Designgrenzedesign border
88th
KennzeichenMark
99
Laserlaser
1010
Kameracamera
1111
Rechnercomputer

Claims (3)

Verfahren zur Bestimmung der Position zum Anbringen eines Kennzeichens (8) an einer Seitenwand (1) eines Fahrzeugluftreifens mittels eines um eine Drehachse drehbaren Laserschreibkopfes, wobei die Drehachse des Laserschreibkopfes bezüglich der Drehachse des Reifens zentriert wird und eine Winkelposition des aufzubringenden Kennzeichens (8) durch Abtasten/Vermessen der Seitenwand (1) nach einem Lichtschnittverfahren rechnerisch ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vermessen/Abtasten der Reifenseitenwand (1) mittels eines Lichtschnittsensors ein an der Seitenwand (1) konzentrisch zur Reifenachse kreisförmig umlaufendes Element (5, 6) zur rechnerischen Bestimmung des Mittelpunktes bzw. der Drehachse des Reifens herangezogen wird, ein etwaiger Versatz der Drehachse des positionierten Laserschreibkopfes zur rechnerisch bestimmten Drehachse des Reifens ermittelt wird und der Laserschreibkopf das Kennzeichen (8) unter Berücksichtigung des berechneten Versatzes anbringt.Method for determining the position for affixing a license plate ( 8th ) on a side wall ( 1 ) of a pneumatic vehicle tire by means of a laser writing head rotatable about a rotation axis, wherein the axis of rotation of the laser writing head is centered with respect to the axis of rotation of the tire and an angular position of the mark to be applied ( 8th ) by scanning / measuring the side wall ( 1 ) is calculated by a light-section method, characterized in that during measurement / scanning of the tire sidewall ( 1 ) by means of a light section sensor on the side wall ( 1 ) concentric to the tire axis circular circulating element ( 5 . 6 ) is used for the mathematical determination of the center point or the axis of rotation of the tire, a possible offset of the axis of rotation of the positioned laser writing head to the calculated rotational axis of the tire is determined and the laser writing head the indicator ( 8th ), taking into account the calculated offset. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als kreisförmig umlaufendes Element eine Felgenschutzrippe (5) vermessen wird.A method according to claim 1, characterized in that as a circular encircling element, a rim protection rib ( 5 ) is measured. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als kreisförmig umlaufendes Element eine Designbegrenzung (6) vermessen wird.A method according to claim 1, characterized in that as circular encircling element a design limitation ( 6 ) is measured.
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