CN107206720B - 用于验证光学装备的验证工具和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于验证光学装备的验证工具和方法，该光学装备被用于在围绕轮胎成型鼓进行一个或多个轮胎部件的缠绕施加期间测量所述轮胎部件的多个特征，其中一个或多个轮胎部件的第一轮胎部件包括多个特征中的第一特征，该第一轮胎部件在测量之后被包括多个特征中的第二特征的一个或多个轮胎部件中的相同或另一轮胎部件交叠，其中验证工具被提供有第一参考元件和第二参考元件，第一参考元件被布置成表示第一特征而第二参考元件被布置成表示第二特征，其中第二参考元件相对于第一参考元件偏移以至少部分暴露第一参考元件。

Description

用于验证光学装备的验证工具和方法

背景

本发明涉及用于验证光学装备的验证工具和方法，尤其是用于验证在外胎成型工业中使用的光学装备的验证工具和方法。

在外胎成型工业中，橡胶部件被缠绕在鼓周围以形成生胎，如图1A和1B所示。每一个橡胶部件具有被首先施加到鼓的前端LE以及在鼓的一个完整旋转之后被拼接到前端LE的尾端TE，在尾端TE与前端LE之间存在交叠X。对于轮胎制造商而言知晓交叠X的长度是重要的，因为这影响轮胎设计的质量。为了确定拼接S处交叠X的长度，提供光学装备来测量在拼接之前前端LE的角度位置(参见图1A)以及在拼接之后尾端TE的角度位置(参见图1B)。交叠X的长度通过计算在鼓的完整旋转之后两次测得的角度位置之差来确定。

如以上所呈现的拼接S处的交叠X的长度的确定，依赖于该光学装备被正确校准并且提供一致的各测量结果的假设。验证各测量结果的一致性的常见方式是重复测量。然而，重复针对相同轮胎部件的测量是不可能的，因为尾端TE和前端LE被紧密地拼接在一起并且前端LE无法在没有破坏性测量(例如，将生胎拉扯分开)的情况下被再次暴露。而且将拼接S撕开也是无意义的，因为无法确保在撕开之后尾端TE和前端LE仍然表示它们在拼接S中的位置。在拼接之前和之后连续地测量一系列轮胎部件也不是一个选择，因为每一轮胎部件总有略微不同之处。因此，在本领域中，还不存在验证光学装备的可行选项。

本发明的目的在于提供用于验证光学装备的验证工具和方法。

发明概述

根据第一方面，本发明提供了一种用于验证光学装备的验证工具，该光学装备被用于在围绕轮胎成型鼓进行一个或多个轮胎部件的缠绕施加期间测量所述轮胎部件的多种特征，其中一个或多个轮胎部件的第一轮胎部件包括多种特征中的第一特征，该第一轮胎部件在测量之后被包括多种特征中的第二特征的一个或多个轮胎部件中的相同或另一轮胎部件交叠，其中提供具有第一参考元件和第二参考元件的验证工具，第一参考元件被布置成表示第一特征而第二参考元件被布置成表示第二特征，其中第二参考元件相对于第一参考元件偏移以至少部分暴露第一参考元件。

由于第一参考元件被暴露，第一参考元件和第二参考元件两者能够被重复地测量。因而，可以获得可供比较的连续的测量，以证明光学装备的准确性和/或校准、和/或可靠地确认或验证光学装备可以是可靠的。

在一实施例中，第二参考元件相对于第一参考元件在对应于轮胎成型鼓的圆周方向的方向上偏移。第一参考元件和第二参考元件因而能够被分布在验证工具上的圆周方向上。

在一替换实施例中，第二参考元件相对于第一参考元件在平行于轮胎成型鼓的轴向方向的方向上偏移。第一参考元件和第二参考元件因而能够被分布在验证工具上的轴向方向上。

在验证工具的一优选实施例中，第一特征是第一轮胎部件的前端。优选地，第一参考元件包括第一参考边缘，该第一参考边缘被布置成表示前端的前边缘并且能够被光学装备检测到。这允许对光学装备进行验证或确认以获得对前端的测量。

在一实施例中，轮胎成型鼓包括鼓轴和以第一半径围绕鼓同心地延伸的圆周表面，其中该验证工具包括以大于第一半径的第二半径延伸的第一参考表面，其中第一参考元件被提供有第一参考表面中的第一间隙或凹槽，其中第一参考边缘被形成在所述第一间隙或凹槽的边界处。该间隙或凹槽可使得第一参考边缘相对于第一参考表面更明显并且因而更容易被光学装备检测到。

在一实施例中，第一间隙或凹槽延伸进入第一参考表面下至第一半径。第一间隙或凹槽的底部因而能够表示轮胎成型鼓的圆周表面。

在一实施例中，第一间隙或凹槽被布置成表示第一轮胎部件的前端和尾端之间的开口拼接。优选地，第一间隙或凹槽被第一辅助边缘进一步界定，该第一辅助边缘以第二半径平行于第一参考边缘延伸并且能够被光学装备检测到，其中第一参考边缘与第一辅助边缘之间的距离表示被表示的开口拼接的宽度。这允许对光学装备进行验证或确认以获得对开口拼接的测量。

在一替换实施例中，第一参考元件包括参考斜坡，该参考斜坡被布置成表示含坡度的前端并且能够被光学装备检测到。该参考斜坡能够表示含坡度的前边缘，诸如通过用超声刀以相对于轮胎部件平面呈非常尖锐的角度(例如，小于20度)切割前端而创建的前边缘。

在一实施例中，第二特征是第一轮胎部件的尾端。优选地，第二参考元件包括第二参考边缘，该第二参考边缘被布置成表示尾端的尾边缘并且能够被光学装备检测到。这允许对光学装备进行验证或确认以获得对尾端的测量。

在一实施例中，第二参考元件包括以大于第二半径的第三半径延伸的第二参考表面，其中第二参考边缘被形成在所述第二参考表面的边界处。第二参考表面能够表示处于或靠近第一轮胎部件尾端的与前端法向地交叠的部分或区域。第二参考边缘能够被明显地形成在所述第二参考表面的端部处以能够被光学装备检测到。

在一实施例中，第一轮胎部件以切割角被切割，其中第一参考元件和第二参考元件以表示或等于所述切割角的俯仰角沿螺旋路径延伸。第一参考元件和第二参考元件因而能够表示跨相应螺旋路径的他们相应的特征。

在一实施例中，该验证工具包括第一组参考元件，包含至少第一参考元件和第二参考元件，其中该验证工具进一步包括第二组参考元件，第二组参考元件与第一组参考元件呈镜像对称。第一和第二组可以表示各种特征，诸如顺时针和逆时针缠绕或具有不同切割角的轮胎部件。

在一实施例中，该验证工具包括参考面，该参考面能够被光学装备检测到并且被布置成表示第一轮胎部件的侧面。这允许对光学装备进行验证或确认以获得对第一轮胎部件的侧面的测量。附加地，可以促进对光学装备进行验证或确认以获得对第一轮胎部件的宽度的测量。

在一实施例中，第一参考元件和第二参考元件与参考面相交以形成分别表示第一轮胎部件的前端尖端和尾端尖端的三角前端尖端区域以及三角尾端尖端区域。这允许对光学装备进行验证或确认以获得对所述前端尖端和尾端尖端的测量。

在一实施例中，第一参考元件和第二参考元件在圆周方向上以30到50度范围内(并且优选地约40度)的偏移角偏移。该参考元件因而能够被间隔得足够分开以不干扰在个体参考元件处进行的测量。

在一实施例中，该验证工具被提供有第三参考元件，第三参考元件在第一参考表面上包括第二间隙，其中第二间隙被布置成表示第一轮胎部件的前端和尾端之间的替换开口拼接。优选地，第二间隙由第二辅助边缘以及平行于第二辅助边缘延伸的第三辅助边缘界定，第二辅助边缘和第三辅助边缘两者都能够被光学装备检测到，其中第二辅助边缘与第三辅助边缘之间的距离不同于第一参考边缘和第一辅助边缘之间的距离并且表示替换开口拼接的宽度。这允许对光学装备进行验证或确认以获得对各种开口拼接的测量。

在又一实施例中，该验证工具包括第三或另一参考元件，该第三或另一参考元件被布置成表示具有与由第二参考元件所表示的尾端相比相对于前端的不同交叠距离的替换或另一替换尾端，其中该第三或另一参考元件相对于第一参考元件和第二参考元件两者在平行于轮胎成型鼓的轴向方向的方向上偏移。这允许对光学装备进行验证或确认以获得对各种不同交叠距离的测量。

在一实施例中，该验证工具包括环状体，该环状体被布置成围绕轮胎成型鼓被容适。该验证工具因而能够被容适到与轮胎部件相同的它应该表示的轴向位置中。

在一替换实施例中，该验证工具包括主体，该主体被布置成被安装在沿轮胎成型鼓的轴向方向上、以大致在轮胎成型鼓的一个径向方向上朝向轮胎成型鼓的圆周表面延伸，以形成拼接验证区域。该验证工具因而能够被置于轮胎成型鼓的侧面并且能够独立于轮胎成型鼓被光学装备观测到。可任选地，该验证工具甚至能够在轮胎成型鼓正在操作的同时被保持在轮胎成型鼓的侧面。

根据第二方面，本发明提供了一种轮胎成型鼓以及上述验证工具的组装件，其中该轮胎成型鼓包括鼓轴以及围绕鼓轴同心地延伸的圆周表面，其中该圆周表面被布置成用于支撑一个或多个轮胎部件，其中该验证工具被安装在相对于轮胎成型鼓的验证位置中，其中第一参考元件和第二参考元件径向地处于与它们被布置为要表示的相应位置基本上相同的位置处。在所述验证位置中，该验证工具能够准确地表示轮胎部件及其特征以用于验证或确认光学装备。

在一实施例中，该验证工具包括环状体，该环状体围绕轮胎成型鼓被容适。该验证工具因而能够被容适到与轮胎部件相同的它应该表示的轴向位置中。

在一实施例中，该验证工具包括主体，该主体被安装在沿轮胎成型鼓的轴向方向上、以大致在轮胎成型鼓的一个径向方向上朝向轮胎成型鼓的圆周表面延伸，以形成拼接验证区域。该验证工具因而能够被置于轮胎成型鼓的侧面并且能够独立于轮胎成型鼓被光学装备观测到。可任选地，该验证工具甚至能够在轮胎成型鼓正在操作的同时被保持在轮胎成型鼓的侧面。

在一优选实施例中，轮胎成型鼓被布置成在由鼓轴定义的轴向方向上是可移动的，其中该验证工具被布置成与轮胎成型鼓一起在轴向方向上可移动以进入光学装备的查看范围。因而，该验证工具和轮胎成型鼓能够交替地进入和离开光学装备的查看范围。

根据第三方面，本发明提供了一种用于用上述验证工具来验证光学装备的方法，其中该方法包括以下步骤：在相对于轮胎成型鼓的验证位置中提供验证工具，使用光学装备来获得来自第一参考元件和第二参考元件的测量，以及重复测量以验证该光学装备。通过重复测量，可以获得可供比较的测量，这些测量能够被用于证明光学装备的准确性和/或校准并且藉此验证或确认所述光学装备。

在一实施例中，该方法进一步包括以下步骤：将第二参考元件的测量虚拟叠加到第一参考元件的测量之上以达成虚拟拼接。通过叠加测量结果，这些测量不仅仅是验证工具的参考元件的个体测量，而是能够彼此相关，就好像各个参考元件应该表示的特征实际上在拼接处被拼接那样。

本说明书中描述和示出的各个方面和特征只要可能就能够被个体地应用。这些个体方面，尤其是在所附从属权利要求中描述的方面和特征能够称为分案专利申请的主题内容。

附图的简要说明

本发明将在所附示意性附图中示出的示例性实施例的基础上来进行阐述，在各附图中：

图1A示出了一种用于测量橡胶部件的前端的现有技术方法的第一步骤；

图1B示出了一种用于测量橡胶部件的尾端的现有技术方法的第二步骤；

图2示出了根据本发明的第一实施例的用于验证光学装备的第一验证工具和方法；

图3A示出了根据本发明的第二实施例的第二验证工具；

图3B示出了在被安装在轮胎成型鼓上的图3A的第二验证工具；

图4示出根据图3A和3B的第二验证工具的前侧视图；

图5示出了根据图4中的线V-V的第二验证工具的横截面的视图；

图6A、6B和6C示出分别根据图3A中的线VI A、VI B和VI C的第二验证工具在横截面中的细节；

图7示出了根据本发明的第三实施例的第三验证工具；

图8示出根据图7的第三验证工具的俯视图；

图9示出根据图7的第三验证工具的侧视图；

图10示出根据图7的第三验证工具的细节的透视视图；

图11示出了根据本发明的第四实施例的第四验证工具的俯视图；

图12示出根据图11的第四验证工具的细节的透视视图；以及

图13示出根据图11的第四验证工具的细节的侧视图。

本发明的详细描述

图2示意性地示出了根据本发明的第一实施例的第一验证工具1和验证方法。第一验证工具1和验证方法被用于以本质上已知的方式验证或确认光学装备7(尤其是在轮胎成型工业中使用的光学装备7)，测量被应用于轮胎成型鼓9的一个或多个橡胶、覆盖橡胶的或弹性纤维轮胎部件的多个特征以形成生胎。

图1A和1B示出示例性现有技术情景，其中光学装备7在生胎成型期间操作以用于测量轮胎层或部件80(尤其是带束层、波浪层或胎面)的前端LE和尾端TE。轮胎部件80具有厚度T。光学装备7包括用于将光发射到要被测量的轮胎部件上的光源70以及用于检测由轮胎部件反射的光的光学传感器71。优选地，光源70是用于发射激光线的激光光源。轮胎部件的前端LE和尾端TE通过检测激光线中高度的变化来测量。

典型的轮胎部件80通过经由轮胎成型鼓9的旋转来实现的缠绕，在圆周上被施加到轮胎成型鼓9上。轮胎成型鼓9具有定义中心旋转轴C的鼓轴90、平行于中心旋转轴C延伸的纵向或轴向方向L、以及从所述中心旋转轴C径向向外的方向R。轮胎成型鼓9进一步被提供有以第一半径R1从旋转轴C围绕旋转轴C同心地延伸的圆周表面91以支撑所述第一半径R1处的轮胎部件80。光学装备7通常被置于相对于轮胎成型鼓9的预定测量位置中。光学装备7在操作上耦合至或包括用于确定针对每一测量的轮胎成型鼓9的角度位置的编码器72。

在轮胎成型鼓9的旋转期间，光学装备7检测或测量第一角度位置A1处的前端LE(参见图1A)以及第二角度位置A2处的尾端TE(参见图1B)。在轮胎成型鼓9的一个完整旋转之后，尾端TE被拼接到前端LE(参见图1B)，其中在尾端TE与前端LE之间存在交叠距离X。由于轮胎部件80的橡胶材料仍然是粘性的，因此尾端TE在交叠X处黏合到前端LE。可任选的，尾端TE与前端LE之间的接合通过在尾端TE上滚动加压滚轮(例如，缝合)来被进一步增加。尾端TE形成与前端LE之间的所谓的拼接S，其中拼接S在没有破坏性测量(例如，将轮胎部件80撕开)的情况下无法被撤销。而且将拼接S撕开也是无意义的，因为无法确保在撕开之后尾端TE和前端LE仍然表示它们在拼接S中的位置。前端LE在拼接S内部中在轮胎成型鼓9的径向方向R上处于或靠近尾端TE。为了确定拼接S处的交叠X的长度，计算在轮胎成型鼓9的完整或360度旋转之后两个测得角度位置A1、A2之间的差。

如图2中所示的第一验证工具1和方法提供了验证或确认上述光学装备7的可行方式。第一验证工具1被布置成可靠地表示典型的轮胎部件，如图1B中的上述轮胎部件80，其在验证方法期间具有一致地重复测量以确认或验证光学装备7的能力。

为此，第一验证工具1包括环形或环状主体10，其具有等于或基本上等于第一半径R1的内半径。第一验证工具1因而被布置成围绕轮胎成型鼓9的圆周表面91被容适到与图1B的轮胎部件80相同轴向位置中的验证位置中，第一验证工具1应该表示该验证位置。环状主体10还一般地具有与它应该表示的轮胎部件80相同的厚度T，并且具有以第二半径R2径向向外的表面11，第二半径R2优选地等于第一半径R1加上轮胎部件80的厚度T。径向向外的表面11形成第一验证工具1的第一参考表面，从而表示轮胎部件80在轮胎成型鼓9的圆周表面91顶部上处于或靠近前端LE处的外部圆周。

第一验证工具1被提供有第一参考元件2和第二参考元件3，第一参考元件2被布置成表示图1B的轮胎部件80的第一特征(在此情形中为前端LE)，第二参考元件3被布置成表示图1B的轮胎部件80的第二特征(在此情形中为尾端TE)。

第一参考元件2处于对应于或表示前端LE的第一角度位置A1的第一角度位置A1处。第一参考元件2被形成为环状主体10的厚度T中的间隙20。间隙20由第一参考边缘21以及环状主体10的外部表面11中的辅助边缘22界定、形成或呈现第一参考边缘21以及环状主体10的外部表面11中的辅助边缘22，其中第一参考边缘21和辅助边缘22能够被光学装备7检测或测量。面向第二参考元件3的第一参考边缘21表示轮胎部件80的前端LE的前端边缘。

第二参考元件3包括第二参考表面30，第二参考表面被布置成表示轮胎部件80中处于或靠近尾端TE的部分，实际上其与前端LE交叠。在第一参考元件2的方向上，第二参考表面30在其中实际上橡胶材料由于前端LE存在于轮胎成型鼓9的圆周表面91上而形变的位置处，在径向方向R上向外逐渐地倾斜或凸起。第二参考表面30在环状主体10的外表面11上以第三半径R3延展平滑，第三半径R3等于第二半径R2加上轮胎部件80的厚度T。在第二参考表面30的面向第一参考元件2的一侧上，第二参考表面30突然以在第一参考元件2上径向地以第三半径R3延伸的第二参考边缘31结束。这一第二参考边缘31能够被光学装备7检测或测量，并且被布置成表示轮胎部件80的尾端TE的尾端边缘。

为了防止第二参考元件3，尤其是其第二参考表面30与第一角度位置A1中的第一参考元件2交叠，如实践中尾端TE与前端LE那样的情形，第二参考元件3在第一验证工具1的角度或圆周方向上，相对于第一参考元件2偏移达相对于第二角度位置A2超过一已知、预设或预定偏移角度B，以至少部分暴露第一参考元件2。具体地，第二参考元件3被置于以相对于第一角度位置A1呈360度加上偏移X减去偏移角度B的第三角度位置A3中。

第二参考元件3因而表示以偏移角度B与拼接S在实际中被形成的位置间隔开的尾端TE，就好像拼接已经在第三角度位置A3处发生那样。第一角度位置A1中的第一参考元件2保持被暴露并且能够被重复测量。在轮胎成型鼓9上的第一验证工具1的验证位置中，第一验证工具1与轮胎成型鼓9一起在第一角度位置A1与第三角度位置A3之间的光学装备7的前方旋转，以测量和/或检测第一角度位置A1中的第一参考元件2和第三角度位置A3中的第二参考元件3。通过知晓偏移角B，第二参考元件3相对于第一参考元件2的偏移能够被虚拟地补偿、抵消或撤销以达成虚拟叠加或虚拟拼接的第一参考元件2和第二参考元件3。换言之，通过将来自第二参考元件3的测量偏移相同的偏移角度B回到第二角度位置A2，来自第三角度位置A3处的第二参考元件3的测量能够被虚拟地叠加到来自第一角度位置A处的第一参考元件2的测量。

图3A、3B、4、5以及6A-6C示出根据本发明的第二实施例的第二验证工具101。第二验证工具101尤其有用于验证或确认光学装备7，光学装备7通常被用来测量已经在波浪角度或帘线角度下被切割从而前端LE和尾端TE被形成为三角前端尖端和尾端尖端的轮胎部件80。此类轮胎部件80的示例是波浪层、带束层以及其他骨架组件。

第二验证工具101非常类似于第一验证工具101，在于它也具有环状主体110、外表面111、第一参考元件102和第二参考元件103。第二验证工具101进一步包括手柄或把手112以促进对围绕轮胎成型鼓9的第一验证工具101的准确且符合人体工程学的放置。如图6A所示，第一参考元件102再次被形成为呈现表示前端LE的前端边缘的第一参考边缘121和第一辅助边缘122的凹陷、轮廓或间隙120。如图6C所示，第二参考元件103包括类似的参考表面130以及表示尾端TE的尾端边缘的第二参考边缘131。

如图3A和3B所示，第二验证工具101的第一参考元件102和第二参考元件103沿跨环状主体110的外表面111的螺旋路径延伸，该螺旋路径分别表示跨轮胎成型鼓9的圆周表面91的前端LE和尾端TE的螺旋路径。第一参考元件102和第二参考元件103的螺旋路径被布置成具有一俯仰角，该俯仰角表示前端LE和尾端TE分别被切割的切割角度，例如，波浪角度或帘线角度。

第二验证工具101不同于第一验证工具1在于：第一参考元件102的间隙120(如图6A所示)是被布置成不仅呈现表示前端边缘LE的第一参考边缘而且还附加地或替换地表示所谓的‘开口拼接’的第一间隙120。开口拼接是不成功的拼接，其中前端LE和尾端TE没有连接或交叠。结果是在前端LE与尾端TE之间存在间隙，如由第一间隙120的宽度W1所表示的。

在这一示例中，第二验证工具101进一步包括具有第二间隙140(如图6B所示)的第三参考元件104，第二间隙140被布置成表示图6A的第一间隙120的替换开口拼接。第三参考元件104在圆周方向上相对于第一参考元件102偏移进入第四角度位置A4。第三参考元件104的第二间隙140也沿跨环状主体110的外表面111的螺旋路径延伸，该螺旋路径对应于替换前端(未在图1B中示出)的螺旋路径。间隙140由第三参考边缘141和第二辅助边缘142来界定，形成或呈现第三参考边缘141和第二辅助边缘142第二间隙140具有小于并且优选地至少是第一间隙120一半窄的宽度W2。在这一示例中，第一间隙120具有约2毫米的第一宽度W1。第二间隙140具有约1毫米的第二宽度W2。因而，取决于第二参考元件103与第一参考元件102或第三参考元件104的组合，可以测量不同类型的开口拼接。

在这一示例性实施例中，第二参考元件103在第二验证工具101的圆周方向上相对于第一参考元件102偏移达30-50度范围内的一角度并且具体地约40度。第三参考元件104在第二验证工具101的圆周方向上相对于第一参考元件102偏移达在30-50度范围内的一角度并且具体地约40度，该圆周方向与第二参考元件103相对于第一参考元件102的偏移相对。角度位置A1、A3、A4指示各个参考元件102、103、104的螺旋路径的起始点。各个参考元件102、103、104本身沿如图3A和3B所示的第二验证工具101的圆周的各个螺旋路径延伸达约70-90度并且具体地达约85度。优选地，参考元件102、103、104被布置在第一组中，以使得它们的螺旋路径在第二验证工具101的圆周的180度的一个圆弧部分内延伸。如图3A、3B、4和5所示，参考元件102、103、104在第二验证工具101的第一半或上半部分内延伸。

第二验证工具101被提供有第二组参考元件102’、103’、104’，它们分别与第一参考元件102、第二参考元件103和第三参考元件104呈镜像对称。如图3A、3B、4和5所示，第二参考元件组102’、103’、104’在第二验证工具101的第二半或下半部分内延伸。第二组参考元件102’、103’、104’表示以相反圆周方向被缠绕到轮胎成型鼓9上的轮胎部件(未示出)或者具有不同或相反波浪角度或帘线角度的轮胎部件(未示出)。在这一特定示例中，两组表示轮胎部件的顺时针和逆时针缠绕。

如图3A、3B和4所示，第二验证工具101被进一步提供有在第二验证工具101的外表面111中圆周性地延伸的第一侧边缘151和第二侧边缘152以用于提供附加参考面，该附加参考面表示图1A和1B的轮胎部件80在轮胎成型鼓9的轴向方向L上的侧边缘和/或纵向边缘。侧边缘151、153与螺旋延伸的参考元件102、103、104相交并且形成三角前端尖端区域123和三角尾端尖端区域132，三角前端尖端区域123和三角尾端尖端区域132分别表示轮胎部件80的前端LE和尾端TE处(如图1A和1B所示)的三角形状的前端尖端和三角形状的尾端尖端。单独根据侧边缘151、152，关于轮胎部件80的宽度的测量能够被验证或确认。根据第一侧边缘151和第二参考元件103的组合，关于尾端尖端区域132的测量可以被验证或确认。根据第二侧边缘152和第一参考元件102的组合，关于前端尖端区域123的测量可以被验证或确认。在这一示例中，侧边缘151、152被形成在两个圆形性延伸的凹陷的边界处。

第二验证工具101被布置成与轮胎成型鼓9一起在光学装备7(如图1A和1B所示)前方旋转达至少一半圆周，以测量和/或检测第一参考元件102、第二参考元件103和第三参考元件104的螺旋路径。优选地，第二验证工具101被布置成被旋转达完整圆周以进一步包括第二组参考元件102’、103’、104’。类似于第一验证工具1，从第二验证工具101获得的测量基于参考元件102、103、104之间的已知圆周偏移被虚拟地叠加以确定、验证和/或确认间隙的测量以及轮胎部件80的其他特征，诸如开口拼接、宽度、前端尖端123和尾端尖端132。

图7、8、9和10示出根据本发明的第三实施例的第三验证工具201。第三验证工具201尤其有用于验证或确认通常被用于测量以直角或垂直角向它们的纵向方向被切割的轮胎部件80的光学装备7。此类轮胎部件80的示例是胎面或胎面行驶面。

如图7所示，第三验证工具201，与第一验证工具1和第二验证工具101不同，不具有围绕鼓轴90环状延伸的外表面。相反，第三验证工具201包括主体210，主体210在验证位置中被安装到鼓轴90和/或轮胎成型鼓9上，其中主体210大致地在沿轮胎成型鼓9的一个径向方向上延伸。在这一特定示例中，第三验证工具201与骨架相结合地使用以形成鼓9，鼓9包括在鼓轴90的轴向方向上间隔开的两个半鼓9A、9B。第三验证工具201沿半鼓之一9A被安装。

在轮胎成型鼓9的圆周表面91处或靠近轮胎成型鼓9的圆周表面91，第三验证工具201形成仅沿轮胎成型鼓9的圆周表面91的一部分、扇区或区域(实践中要被测量的拼接发生之处)延伸的部分圆周表面或拼接验证区域211在这一示例中，拼接验证区域211在20-90度的范围内并且优选地小于50度覆盖圆周表面91的圆弧圆周的一部分或区段。

第三验证工具201被提供有第一参考元件202和第二参考元件203，第一参考元件202表示如图1A和1B所示的轮胎部件80的前端LE，第二参考元件203表示如图1A和1B所示的轮胎部件80的尾端TE。如图9和10所示，第一参考元件202包括凹槽220，凹槽220以等于图1A和1B中的轮胎成型鼓9的圆周表面91的第一半径R1的第一半径R1延伸。凹槽220被布置成表示如图7所示的轮胎成型鼓9的圆周表面91。第一参考元件202进一步包括以第二半径R2在凹槽220外部径向地延伸的第一参考表面221。第二半径R2等于第一半径R1加上轮胎部件80的厚度T，第三验证工具201应该表示该第二半径R2。第一参考元件202进一步包括可检测的斜坡或斜切的第一参考边缘222，第一参考边缘222形成凹槽220与第三验证工具201的第一参考表面221之间的过度。第一参考边缘222被形成在凹槽220的边界处或者它界定凹槽220。第一参考边缘222在第一角度位置A1处延伸，并且被布置成表示图1A和1B中的轮胎成型鼓9的圆周表面91顶部上的轮胎部件80的前端LE的前端边缘。

第二参考元件203包括以第三半径R3延伸的第二参考表面230，第三半径R3等于第二半径R2加上轮胎部件80的另一厚度T，第三验证工具201应该表示第三半径R3。第二参考表面230被布置成表示轮胎部件80的处于或靠近尾端TE的区域或部分，在实际中是在图1B中的拼接处与前端LE交叠的部分。参考表面230以可检测的第二参考边缘231结束，第二参考边缘231在距离所述第一参考边缘222第一交叠距离X1处平行于第一参考边缘222延伸。第二参考边缘231优选地在第二角度位置A2处延伸，并且被布置成表示图1B中的轮胎部件80的尾端TE的尾端边缘。在轮胎成型鼓9的圆周方向中被考虑时，第二参考表面230在第一角度位置A1中延伸超过第一参考表面222并且最多到第二角度位置A2中的第二参考边缘231。

为了防止第二参考元件203，尤其是其参考表面230与第一角度位置A1中的第一参考元件202交叠，如实践中尾端TE与前端LE那样的情形，第二参考元件203在第三验证工具201和轮胎成型鼓9的纵向或轴向方向L上相对于第一参考元件202偏移达一已知、预设或预定第一转移偏移Y1以至少部分暴露第一参考元件202。在这一示例中，第二参考元件203相对于第一参考元件202的第一转移偏移Y1在轴向或纵向方向L上相对于第一参考元件202的中点M来测量。

在这一示例性实施例中，第三验证工具201被进一步提供有第三参考元件204和第四参考元件205，它们各自非常类似于第二参考元件203并且被布置成表示替换尾端(未示出)的替换尾端边缘，该替换尾端具有所述替换尾端相对于前端LE的不同交叠量。具体地，第三参考元件204包括以第三半径R3延伸的第三参考表面240。第三参考表面240被布置成表示轮胎部件80的处于或靠近替换尾端TE的区域或部分，在实际中是在图1B中的拼接处与前端LE交叠的部分。第三参考表面240以可检测的第三参考边缘241结束，第三参考边缘241在距离所述第一参考边缘222为第二交叠距离X2处平行于第一参考边缘222延伸。第四参考元件205包括以第三半径R3延伸的第四参考表面250。第四参考表面250被布置成表示轮胎部件80的处于或靠近替换尾端TE的区域或部分，在实际中是在图1B中的拼接处与前端LE交叠的部分。第四参考表面250以可检测的第四参考边缘251结束，第四参考边缘251在距离所述第一参考边缘222为第三交叠距离X3处平行于第一参考边缘222延伸。

为了防止第三参考元件204和第四参考元件205，尤其是其参考表面240、250在第一角度位置A1中与第一参考元件202交叠，如实践中替换尾端与前端LE的情形那样，第三参考元件204和第四参考元件205在第三验证工具201和轮胎成型鼓9的纵向或轴向方向L上相对于第一参考元件202偏移分别达一已知、预设或预定第二转移偏移Y2和第三转移偏移Y3，以至少部分地暴露第一参考元件202。在这一示例中，第三参考元件204和第四参考元件205在轴向或纵向方向L上位于相对于第一参考元件202的中点M与第二参考元件203相对。第三参考元件204和第四参考元件205被间隔得足够分开以允许它们各自的参考边缘241、251独立地被检测。

仅具有转移偏移Y1、Y2、Y3而没有角度偏移，确保了各个参考元件203、204、205被保持在相对于第一参考元件202的相同角度位置中。参考元件203、204、205因而处于与它们应该表示的轮胎部件80的各个特征相同的角度位置中。虚拟地叠加各个测量因此仅要求对轴向/纵向方向L上的转移偏移Y1、Y2、Y3进行补偿，而不需要还对如同第一验证工具1和第二验证工具101那样对角度偏移进行补偿。因此，第三验证工具201上的测量可能被认为是更纯净的并且更少经受容差。

注意到，第三验证工具201，与第一验证工具1和第二验证工具101相反，不处于与轮胎成型鼓9的轴向或纵向方向L中的相同轴向位置中，但是在纵向方向L上在毗邻、沿着轮胎成型鼓9或半鼓9A或者在其侧面的验证位置中被安装到轮胎成型鼓9或在此情形中鼓轴90。在这一示例性实施例中，第三验证工具201通过与第三验证工具201的主体210咬合的安装元件206被钳夹到鼓轴90。

如图1A和1B所示的光学装备通常被布置在与轮胎成型鼓9径向相交的平面中以观测正被施加到所述鼓9的轮胎部件。因此，鼓9的侧面处的第三验证工具201最初是在查看范围之外的。轮胎成型鼓9通常在纵向方向L上与鼓轴90一起或者在鼓轴90上可移动以在不同轮胎部件服务商之间移动。这一移动性被用于使第三验证工具201与图9一起在纵向方向L上移动以将第三验证工具201带入光学装备(未示出)的查看范围内。第三验证工具201能够在测量期间在纵向方向L被移动以将个体参考元件202、203、204、205带入视野。替换地，光学装备能够被移动到第三验证工具的轴向位置。后者是不太受欢迎的，因为它要求光学装备的移动，而这可能呈现从根基处破坏验证过程的容差。为了检测参考元件202、203、204、205，第三验证工具201被移动到测量位置中并且可任选地相对于图1B的光学装备7被旋转。

图11、12和13示出根据本发明的第四实施例的第四验证工具301。第四验证工具301具有与如图7和8中示出的第三验证工具201的主体210相同的代部分圆周表面或拼接验证区域311的主体310。在拼接验证区域311处，第四验证工具301被提供有参考元件302、303、304、305。第四验证工具301的每一参考元件302、303、303、304、305具有能够通过图1B的光学装备7检测的参考边缘322、331、341、351。第一参考元件302被提供有凹槽320和第一参考表面321。其他参考元件303、304、305各自被提供有类似于第三验证工具201的那些的对应的其他参考表面331、341、351。第四验证工具301不同于第三验证工具201在于：参考元件302、303、304、305被布置成表示不同轮胎部件80的特征。具体地，第一参考边缘322被形成为形成凹槽320与第一参考表面321之间的过度的斜坡表面322。斜坡表面322被倾斜放置以表示轮胎部件80的通常用超声刀以相对于轮胎部件80的平面呈非常尖锐角度(例如，仅20度或更小)已经被切割的前端LE。

类似于第三验证工具201，第二参考元件303、第三参考元件304和第四参考元件305在轴向或纵向方向L上被偏移达不同的转移偏移Y4、Y5、Y6以暴露第一参考元件302。上述参考元件303、304、305的参考边缘331、341、351被布置成表示替换尾端(未示出)的不同尾端边缘，替换尾端具有所述尾端相对于前端LE的前端边缘(如由第一参考边缘322所表示的)的不同交叠量X4、X5、X6。

可任选地，第三验证工具201的参考元件202、203、204、205和第四验证工具301的参考元件302、303、304、305能够被组合在单个验证工具的拼接验证区域上(未示出)，例如，通过将第三验证工具201的参考元件202、203、204、205放置在第一组中而将第四验证工具301的参考元件302、303、304、305放置在第二组中，其中各个组在圆周方向上被间隔开或者被放置在拼接验证区域上的间隔开的角度位置中。

以上说明解说了用于验证或确认如图1A和1B所示的光学装备7的各种类型的验证工具1、101、201、301。参考元件2、3、102、103、104、202、203、204、205、302、303、304、305之间要求的偏移能够通过圆周偏移或转移偏移或者例如基于上述偏移两者的组合的另一偏移来达成。只要偏移量已知，则参考元件2、3、102、103、104、202、203、204、205、302、303、304、305的检测到的角度位置A1-A4能够被虚拟地叠加到对应于验证工具1、101、201应该表示的轮胎部件80的各个特征的实际角度位置的虚拟位置中。

参考元件2、3、102、103、104、202、203、204、205、302、303、304、305优选地由非常刚性或柔性的材料制成以减少测量中的容差。优选地，参考元件2、3、102、103、104、202、203、204、205、302、303、304、305由硬塑料或金属制成。

如所示出的验证工具1、101、201、301被用于验证或确认表示单个轮胎部件80的各个特征的测量。然而，对于本领域技术人员而言明显的是，参考元件的数量以及它们延伸的半径能够被调整，以便更多的参考元件可表示一个或多个其他轮胎部件的特征。

因此要理解，以上描述被包括以解说优选实施例的操作并且不意味着限制本发明的范围。根据以上讨论，对于本领域技术人员而言许多变体将是明显的，并且被本发明的范围所涵盖。

Claims (29)

1.用于验证光学装备的验证工具，所述光学装备被用于在围绕轮胎成型鼓进行一个或多个轮胎部件的缠绕施加期间测量所述轮胎部件的多个特征，其中所述一个或多个轮胎部件的第一轮胎部件包括多个特征中的第一特征，所述第一轮胎部件在测量之后被包括多个特征中的第二特征的所述一个或多个轮胎部件中的相同或另一轮胎部件交叠，其中所述验证工具被提供有第一参考元件和第二参考元件，所述第一参考元件被布置成表示第一特征而所述第二参考元件被布置成表示第二特征，其中所述第二参考元件相对于所述第一参考元件偏移以至少部分暴露所述第一参考元件。

2.如权利要求1所述的验证工具，其特征在于，所述第二参考元件在对应于所述轮胎成型鼓的圆周方向的方向上相对于所述第一参考元件偏移。

3.如权利要求1所述的验证工具，其特征在于，所述第二参考元件在平行于所述轮胎成型鼓的轴向方向的方向上相对于所述第一参考元件偏移。

4.如权利要求1所述的验证工具，其特征在于，所述第一特征是所述第一轮胎部件的前端。

5.如权利要求4所述的验证工具，其特征在于，所述第一参考元件包括第一参考边缘，所述第一参考边缘被布置成表示所述前端的前端边缘并且能够被所述光学装备检测到。

6.如权利要求5所述的验证工具，其特征在于，所述轮胎成型鼓包括鼓轴以及以第一半径围绕所述鼓轴同心地延伸的圆周表面，其中所述验证工具包括以大于第一半径的第二半径延伸的第一参考表面，其中所述第一参考元件被提供有所述第一参考表面中的第一间隙或凹槽，其中所述第一参考边缘被形成在所述第一间隙或凹槽的边界处。

7.如权利要求6所述的验证工具，其特征在于，所述第一间隙或凹槽被布置成表示所述第一轮胎部件的前端和尾端之间的开口拼接。

8.如权利要求6所述的验证工具，其特征在于，所述第一间隙或凹槽延伸进入所述第一参考表面下至所述第一半径。

9.如权利要求7所述的验证工具，其特征在于，所述第一间隙或凹槽被第一辅助边缘进一步界定，所述第一辅助边缘以第二半径平行于所述第一参考边缘延伸并且能够被所述光学装备检测到，其中所述第一参考边缘与所述第一辅助边缘之间的距离表示被表示的开口拼接的宽度。

10.如权利要求4所述的验证工具，其特征在于，所述第一参考元件包括参考斜坡，所述参考斜坡被布置成表示含坡度前端并且能够被所述光学装备检测到。

11.如权利要求4所述的验证工具，其特征在于，所述第二特征是所述第一轮胎部件的尾端。

12.如权利要求11所述的验证工具，其特征在于，所述第二参考元件包括第二参考边缘，所述第二参考边缘被布置成表示所述尾端的尾端边缘并且能够被所述光学装备检测到。

13.如权利要求6所述的验证工具，其特征在于，所述第二参考元件包括以大于第二半径的第三半径延伸的第二参考表面，其中所述第二参考边缘被形成在所述第二参考表面的边界处。

14.如权利要求2所述的验证工具，其特征在于，所述第一轮胎部件以切割角被切割，其中所述第一参考元件和所述第二参考元件以表示或等于所述切割角的俯仰角沿螺旋路径延伸。

15.如权利要求14所述的验证工具，其特征在于，所述验证工具包括第一组参考元件，所述第一组参考元件包括至少所述第一参考元件和所述第二参考元件，其中所述验证工具进一步包括第二组参考元件，所述第二组参考元件与所述第一组参考元件呈镜像对称。

16.如权利要求14所述的验证工具，其特征在于，所述验证工具包括参考面，所述参考面能够被所述光学装备检测到并且被布置成表示所述第一轮胎部件的侧面。

17.如权利要求16所述的验证工具，其特征在于，所述第一参考元件和所述第二参考元件与所述参考面相交，以形成分别表示所述第一轮胎部件的前端尖端和尾端尖端的三角前端尖端区域以及三角尾端尖端区域。

18.如权利要求14所述的验证工具，其特征在于，所述第二参考元件在对应于所述轮胎成型鼓的圆周方向的方向上相对于所述第一参考元件偏移，所述第一参考元件和所述第二参考元件在圆周方向上偏移达30到50度范围内的偏移角。

19.如权利要求7所述的验证工具，其特征在于，所述第一轮胎部件以切割角被切割，其中所述第一参考元件和所述第二参考元件以表示或等于所述切割角的俯仰角沿螺旋路径延伸，并且其中所述第二参考元件在对应于所述轮胎成型鼓的圆周方向的方向上相对于所述第一参考元件偏移，所述验证工具被提供有第三参考元件，所述第三参考元件在所述第一参考表面中包括第二间隙，其中所述第二间隙被布置成表示所述第一轮胎部件的所述前端和所述尾端之间的替换开口拼接。

20.如权利要求19所述的验证工具，其特征在于，所述第一间隙或凹槽被第一辅助边缘进一步界定，所述第一辅助边缘以第二半径平行于所述第一参考边缘延伸并且能够被所述光学装备检测到，其中所述第一参考边缘与所述第一辅助边缘之间的距离表示被表示的开口拼接的宽度，其中所述第二间隙由第二辅助边缘以及平行于所述第二辅助边缘延伸的第三辅助边缘界定，所述第二辅助边缘和所述第三辅助边缘两者都能够被所述光学装备检测到，其中所述第二辅助边缘与所述第三辅助边缘之间的距离不同于所述第一参考边缘与所述第一辅助边缘之间的距离并且表示所述替换开口拼接的宽度。

21.如权利要求3所述的验证工具，其特征在于，所述验证工具包括第三或另一参考元件，所述第三或另一参考元件被布置成表示替换或另一替换尾端，所述替换或另一替换尾端具有与由所述第二参考元件所表示的尾端相比相对于前端的不同的交叠距离，其中所述第三或另一参考元件在平行于所述轮胎成型鼓的轴向方向的方向上相对于所述第一参考元件和所述第二参考元件两者偏移。

22.如权利要求1所述的验证工具，其特征在于，所述验证工具包括环状主体，所述环状主体被布置成围绕所述轮胎成型鼓被容适。

23.如权利要求2或3所述的验证工具，其特征在于，所述验证工具包括主体，所述主体被布置成被安装在沿所述轮胎成型鼓的轴向方向上，或者在所述鼓包括在轴向方向上间隔开的两个半鼓的情况下沿所述半鼓之一被安装以大致在所述轮胎成型鼓的一个径向方向上朝向所述轮胎成型鼓的圆周表面延伸，以形成拼接验证区域。

24.轮胎成型鼓以及如权利要求1所述的验证工具的组装件，其中所述轮胎成型鼓包括鼓轴以及围绕所述鼓轴同心地延伸的圆周表面，其中所述圆周表面被布置成用于支撑一个或多个轮胎部件，其中所述验证工具被安装在相对于所述轮胎成型鼓的验证位置中，其中第一参考元件和第二参考元件径向地处于与它们被布置为要表示的相应特征基本上相同的位置处。

25.如权利要求24所述的组装件，其特征在于，所述验证工具包括环状主体，所述环状主体围绕所述轮胎成型鼓被容适。

26.如权利要求24所述的组装件，其特征在于，所述验证工具包括主体，所述主体被安装在沿所述轮胎成型鼓的轴向方向上、并且大致在所述轮胎成型鼓的一个径向方向上朝向所述轮胎成型鼓的圆周表面延伸，以形成拼接验证区域。

27.如权利要求26所述的组装件，其特征在于，所述轮胎成型鼓被布置成在由所述鼓轴定义的轴向方向上是可移动的，其中所述验证工具被布置成与所述轮胎成型鼓一起在所述轴向方向上可移动以进入所述光学装备的查看范围。

28.一种用于用如权利要求1所述的验证工具来验证光学装备的方法，其中所述方法包括以下步骤：在相对于所述轮胎成型鼓的验证位置中提供所述验证工具，使用所述光学装备来获得来自所述第一参考元件和所述第二参考元件的测量，以及重复所述测量以验证所述光学装备。

29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括以下步骤：将所述第二参考元件的测量虚拟叠加到所述第一参考元件的测量之上以达成虚拟拼接。