CN107894205A - 用于分析机中的测试轮 - Google Patents

Abstract

分析机,使用测试轮以确认与分析机相关的测量传感器的操作和软件算法。该机器包括至少一个激光测量装置，其测量容纳在分析机中的轮胎的尺寸特征。测量轮可容纳在分析机中并且可在分析机中旋转，其中，测量轮具有由至少一个激光测量装置检测到的已知的尺寸配置，以确认至少一个激光测量装置的精度和/或确认软件算法的性能。

Description

用于分析机中的测试轮

技术领域

通常来说，本发明涉及一种轮胎分析机。具体地，本发明涉及的轮胎分析机，例如，检查轮胎的均匀度、几何形状和/或平衡度的机器，其中，这些机器中的每一者采用至少一个测量装置。特别地，本发明涉及一种用于轮胎分析机中的测试轮，以确保机器所使用的轮胎测量装置(例如，激光)被适当地校正和起作用。

背景技术

在轮胎分析机中，通过以各种速度旋转轮胎来测试轮胎，以确保轮胎被构造成在质量控制标准内执行。在该测试过程中，轮胎旋转，并且分析机检查轮胎的完整性，形状和表面质量至高度精确。有时，在检查期间，分析机检测轮胎的不规律性。这些不规律性通常被激光传感器检查到，其可以检测各种尺寸改变。

激光测量装置策略性地安装在机器上以测量轮胎的胎面和侧壁。随着机器使用了一段时间内，激光器可能会不对准、无法精确测量或简单地无法正常运作。在过去，已经采用自我诊断来确定激光器的精度。但是这些被发现是有缺陷的。一种解决方案是将已知尺寸的小直径电动钢轮安装到机器上。钢轮由其电机旋转并由激光测量。该配置需要机器停机时间，并且仅被配置为测试测量轮胎侧壁而非胎面的激光器。在另一种解决方案中，具有已知尺寸配置的测试环位于分析机内。但是，当安装轮圈时，测试环未容纳到机器的卡盘组件内。相反，分析机要求其上下边缘被移除以接合测试环。因此，每次需要测试时，必须更换机器的边缘，导致机器不必要的停机。

目前没有已知的现有技术装置来准确地检查测量装置的胎面和侧壁测量精度。具体地，没有已知的测试轮能同时提供多个已知的轮胎几何形状测量(即，跳动、凸起和/或凹部、摆动等)以检查激光测量装置及其软件算法的精度；或提供在分析机中容纳的测试轮，而不必拆卸机器或以其他方式增加机器的停机时间。因此，在本领域中需要一种测试轮，其可以用于提供确认激光测量装置的操作精度的已知尺寸特征，并且以最少的停机时间来进行测试。

发明内容

根据上述说明，本发明的第一方面是提供一种用于轮胎分析机中的测试轮。

本发明的另一方面提供用于分析机中的测试轮，包括：轮毂，适于容纳在所述分析机中；测试环，从所述轮毂延伸，所述测试环具有测试表面，并通过由所述分析机承载的装置提供用于测量的已知尺寸配置。

本发明的另一方面提供一种使用测试轮以确认测量传感器的操作的分析机，包括：分析机；与所述分析机相关的至少一个激光测量装置，其中，所述至少一个激光测量装置测量容纳在所述分析机中的轮胎的尺寸特征；以及测试轮，可容纳在所述分析机中并且可通过所述分析机旋转，所述测试轮具有由所述至少一个激光测量装置检测到的已知的尺寸配置，以确认所述至少一个激光测量装置的精度。

附图说明

参考以下说明、所附权利要求书以及附图，将更好地理解本发明的这些和其它特征和优点，附图中：

图1为具有根据本发明概念的测试轮的轮胎分析机的示意图；

图2为根据本发明概念的测试轮的透视图；

图3为根据本发明概念的测试轮的截面立体图；

图4为根据本发明概念的测试轮的俯视图；

图5为根据本发明概念的测试轮的胎面和侧壁表面的细节图；

图6为根据本发明概念的用于测试轮上的具有凸出部的侧壁插入件的透视图；

图7为根据本发明概念的测试轮的图6中示出的侧壁插入件的立体图；

图8为用于根据本发明概念的测试轮的具有凹部的侧壁插入件的透视图；

图9为根据本发明概念的测试轮的图8中示出的侧壁插入件的立体图；

图10为用于根据本发明概念的测试轮的具有凸出部和/或凹部的胎面插入件的透视图；以及

图11为根据本发明概念的测试轮的图10中示出的胎面插入件的立体图。

具体实施方式

现在参考附图，特别地参考图1和图2，可以看到，一种测试轮(通常用附图标记10表示)可容纳在一种分析机中，分析机通常用附图标记11表示。该机器包括侧框架构件12，其可以在相应的端部处由水平底框架构件14和水平顶框架构件16连接。侧框架构件12和框架构件14和16形成盒状结构，盒状结构中的轮胎(可能已经最近制造的)被容纳、测试和放电。输送机18配备在其之间具有开口的辊子，在该辊子上，轮胎或测试轮10被输送到机器11。所示的机器通常表示一种轮胎均匀性机器。然而，本领域技术人员将理解，其它轮胎分析机，例如轮胎几何形状机、轮胎动态平衡机等可以采用如本文所述的测试轮。

机器11包括用于容纳和旋转所制造的轮胎或测试轮10的设备。具体地，下主轴和卡盘组件20以及上主轴和卡盘组件22分别位于输送机18的下方和上方。下主轴和上主轴以及卡盘组件配备有可移除的轮缘，可移除的轮缘可以根据需要来适配待测试的轮胎的胎圈直径的各种尺寸。在本实施方式中，只要将测试轮11容纳在机器中，轮辋就可以保持就位。此功能可减少当使用测试轮时的机器停机时间。

下主轴和卡盘组件20由框架构件12和14承载和支撑，并且定位成当其由输送机18支撑时与轮胎的下侧接合。具体地，下主轴和卡盘组件20包括液压单元26，该液压单元26提供轴28,用于保持将活塞30包含在气缸32内。在正常操作期间，在适当时间时，液压单元26通过输送机18中的开口接合轮胎，特别是轮胎的下胎圈或测试轮的类似的结构特征，以将轮胎或测试轮移动到测试位置。

当下主轴和卡盘组件在轮胎或测试轮的胎圈处、或者在与下主轴和卡盘组件22附接的轮缘上的测试轮处接合面对侧壁时，上主轴和卡盘组件22将轮胎或测试轮的另一侧容纳在轮缘上。主轴和卡盘组件22通过主轴旋转，而组件22还可以包括主轴轴承、轮缘适配器和其它相关组件。主轴由电机和将主轴连接到电机的互连皮带驱动器驱动。

简言之，在操作时，轮胎沿输送机18输送并停在合适的位置，从而下主轴和卡盘组件能够接合轮胎的面向下的一侧。下轮缘组件然后将轮胎移动与上轮缘组件接合，于是，轮胎被膨胀，然后旋转以启动测试过程。在一些情况下，轮胎可以在旋转期间由负载轮接合。

机器11可以在各种侧部构件12、底框架构件14和/或顶框架构件16上承载任何数量的传感器。本领域的技术人员将进一步理解，传感器可以定位成邻近于机器11，但不能直接由机器承载。换句话说，传感器可以由相邻的设备承载和/或支撑。无论如何，中心胎面激光传感器34A可以由部件12、14和/或16中的任何一个承载。还应当理解，传感器34A可被定位成处于与待测试的轮胎的胎面对齐或者不对齐。传感器34A可以是一种点激光或一种线激光器，或其他等效的测量型装置。在任何情况下，传感器34A可以产生输出36A(通常由大写字母A表示)。可以采用另外的类似操作的胎面激光传感器。顶部胎面激光传感器34B可以承载并定位在中心胎面激光传感器34A的上方，并且产生输出36B(通常由大写字母B表示)。以类似的方式，底部胎面激光传感器34C可被承载并且定位成位于传感器34A下方并产生输出36C(由大写字母C表示)。以类似的方式，上侧壁传感器38也可由机器11承载，特别是由侧框架构件12、底框架构件14和/或顶框架构件16中的任何一个或组合承载。传感器38可以产生输出40(用大写字母D表示)。下侧壁传感器42还可以由机器11承载，特别是由侧框架构件12、底框架构件14和/或顶框架构件16中的任何一个或组合承载。传感器42可以产生输出44(通常由大写字母E表示)。随着说明的进行，如将进一步理解的，传感器34、38和42测量待测轮胎或测试轮10的尺寸。具体地，传感器检测观察到的轮胎或测试轮的尺寸特性或测量值。

所有的输出A-E可以由控制器46接收，控制器46可连接到至少一个通用计算机48。如本领域技术人员将理解的那样，控制器46和/或计算机48可配置有适当的硬件和/或软件算法，以用于接收、收集、监视和以其他方式评估任何一个或全部输出信号A-E，以确定待测轮胎、测试轮的性质，或相关传感器是否正确工作。换句话说，控制器46和/或计算机48维持或存储在适当的时间与测试轮的测量值比较的测试轮的预期测量值。如将理解的，预期测量值也被称为已知尺寸配置。软件算法也可以操作为测量过程的验证。换句话说，计算机或控制器产生将由机器操作者解读的诊断信息。例如，如果在期望的测量区域中没有检测到测量读数，则机器的操作者可以进一步调查为什么存在这种情况。

现在参考图2-5，示出了可以容纳在机器11中的测试轮10。测试轮包括轮毂52，其适于被下主轴和上主轴和卡盘组件20和22容纳和旋转。轮毂52包括具有延伸穿过其中的多个孔56的安装板54。轴环58从安装板54向下延伸，轴环58被下主轴组件20容纳和接合。鼻锥体62从安装板在与轴环58相对的方向上向上延伸。鼻锥体62可以被上主轴组件22容纳和接合。

测试环66通过延伸穿过安装板孔的紧固件和限定测试环的内径的轴环58连接到安装板54。在一些实施方式中，轮毂52和测试环66可以被彼此焊接、彼此一体成型或者以其他方式彼此连接。测试环66可以包括从安装板54径向延伸的多个辐条68。本技术人员将理解到，可以使用任何数量的辐条，包括单个固体辐条。

测试表面(通常由数字70表示)从辐条的向外的径向边缘延伸。测试表面70提供已知的尺寸配置、形状或结构。如本文所使用的，已知尺寸的配置是指测试轮10的尺寸。尽管可以使用任何参考点来确定测试轮的尺寸，但是测试轮10包括轴71，并可以从该轴确定所有径向尺寸。类似地，测试轮10包括径向参考平面72，径向参考平面72可以是安装板54的下表面，从中可以确定所有横向尺寸。当通过传感器34、38和/或42测量时，可以通过参考径向参考平面和轴来确定横向和径向尺寸。如果测量的尺寸与计算机48和/或控制器46存储的已知尺寸配置或预期测量值不匹配，则已知至少一个传感器不对准或不按照预定标准操作。

测试表面70可以包括具有从轴线71的已知径向尺寸的胎面表面74。本领域的技术人员将理解，胎面表面74可以包括不同直径的部分。具体地，胎面表面74可以包括子部分76，子部分78和/或子部分80。尽管示出了三个不同的子部分，但是应当理解，胎面表面74可以是如本文所述的单一直径或任何数量的直径。每个子部分76、78和80可以经间隙82分开，以便将不同部分彼此清楚地区分开。每个间隙82可以具有预定深度和宽度。在一些实施方式中，任何一个或所有子部分76/78/80可以具有子部分袋88。然后，子部分袋88可以具有容纳并固定在袋88内的胎面插入件90。如在下文中更详尽地讨论的，胎面插入件可以具有预定或预期的尺寸值，其可以不同于应该由适当的传感器检测的子截面直径。

每个子部分(如图5所示)可以具有从轴线71测得的略微不同的外径，该轴线可由胎面传感器34检测。换句话说，每个子部分具有已知的径向尺寸，并且每个已知的径向尺寸可以不同于另一者。胎面传感器也可检测到间隙82。

侧壁表面94从胎面表面74的至少一个侧边缘延伸。虽然示出了两个侧壁表面94，但本领域技术人员将会理解，可以仅提供单个侧壁表面94。侧壁表面94基本上垂直于胎面表面74，并且可以在朝向轮毂52的方向上延伸。表面94向基本上平面的方向延伸且平行于辐条94，并且提供了从径向参考表面72的已知侧向尺寸。侧壁表面94被构造和定位成与相关联的上侧壁传感器38和下侧壁传感器42接近并可通过上侧壁传感器38和下侧壁传感器42进行测量。每个侧壁表面94可以设置有侧壁袋96。如下面将讨论，每个侧壁袋96可以容纳侧壁插入件(通常由数字100表示)。插入件90和100都提供了应该由测量传感器检测到的已知尺寸变化。

现在参照图6和图7，可以看出，侧壁插入件100A包括主体101A。主体101A包括具有预定高度的凸部102。此外，凸部102可以具有从主体的主表面到凸起的顶点的限定进程，并且从凸起返回到主体的主表面的预定进程。在一些实施方式中，主体101A可以匹配侧壁表面94的横向尺寸。本领域技术人员将理解，任何进程和/或凸起尺寸是预期作为预期测量值的一部分，并且如适当应由传感器检测。

现在参照图8和图9，可以看出，插入件100B包括可设置有凹部104的主体101B。以类似于凸部的方式，凹部104提供从主表面到本体的最下点的预定进程，然后回到主体的主表面的进一步进程。凹部104的斜率和深度是预定的，并且应该由各种传感器检测到。尽管未示出，但本领域技术人员将理解，插入件100可以以任何特定顺序提供凸部、凹部和/或相关进程的任何组合，并且所得到的尺寸变化将是预期测量值的一部分。每个插入件100可以设置有多个紧固件108，其用于将插入件固定到袋96。

现在参照图10和图11，可以看出，胎面插入件90还包括主体110，并且如图11所示，可以提供凸部112和/或凹部114的任何组合。与侧壁插入件一样，凸部112和/或凹部114可以设置有一些进程或倾斜度以及预定尺寸，其是凸部高度或凹部深度的预期测量值的一部分。胎面插入件90还可以设有紧固件108，用于将胎面插入件90连接到适当的子部分袋88。

在操作中，可以包括或不包括胎面插入件90和/或侧壁插入件100的测试轮10被容纳在轮胎分析机中。具体地，可以将在机器附近储存的测试轮定期地插入机器中，以确认与机器相关联的传感器正常对准和操作，并且确认软件算法正常运作。测试轮被放置在输送机18上，然后定位在上卡盘组件和下卡盘组件之间。在卡盘组件被适当致动之后，可以抓握测试轮10，以适当的速度旋转，然后可以启动测试轮测量过程。在该过程中，传感器34A-C、38和/或42被激活并产生它们对应的信号36A-C、40和44，这些信号由控制器46和/或计算机48接收。测试轮产生如来自胎面和侧壁表面的传感器检测到的径向和横向尺寸测量，包括子部分、间隙和插入件。然后，将由传感器检测到的测量值与测试轮相关联的预期测量值进行比较，以确认传感器在其已建立的误差范围内正常运行，并且确认软件算法正确执行。如果传感器没有在错误的边缘内检测到测量值，或者确认软件算法正在正确地执行。如果传感器未检测到测量值在误差范围内或者控制器和/或计算机确定软件算法不正确地执行，则操作者将被该信息提醒，然后该操作者必须采取适当的纠正措施。纠正措施可能是更换传感器、重新对齐传感器、软件算法的更新、或任何认为合适的动作。在完成测试之后，卡盘组件与测试轮脱离，然后将测试轮移动到储存位置，使得机器可以用于其正常的轮胎测试过程。

因此，可以看到，本发明的目的已经通过前面呈现的结构和其使用方法而得以满足。尽管根据专利法，仅仅已经细节呈现并且描述最佳模式和优选实施方式，但是可以理解的是，本发明不限于此，或者由此。因此，对于理解本发明的真实范围和广度，应当参考以下的权利要求书。

Claims (18)

1.一种用于分析机中的测试轮，包括：

轮毂，所述轮毂适于容纳在所述分析机中；

测试环，所述测试环从所述轮毂延伸，所述测试环具有测试表面，该测试表面通过由所述分析机承载的装置提供用于测量的已知尺寸配置。

2.如权利要求1所述的测试轮，其中，所述测试表面包括具有至少两个子部分的胎面表面，，每一所述子部分具有已知的径向尺寸。

3.如权利要求2所述的测试轮，其中，至少一个所述子部分具有第一已知的径向尺寸，并且另一所述子部分具有不同于所述第一已知的径向尺寸的第二已知的径向尺寸。

4.如权利要求3所述的测试轮，其中，至少一个所述子部分具有子部分袋，所述子部分袋容纳具有插入径向尺寸的胎面插入件。

5.如权利要求1所述的测试轮，其中，所述测试表面包括具有已知的横向尺寸的至少一个侧壁表面。

6.如权利要求5所述的测试轮，其中，所述至少一个侧壁表面具有第一已知的横向尺寸和第二已知的横向尺寸，其中，所述第一已知的横向尺寸和所述第二已知的横向尺寸不同。

7.如权利要求6所述的测试轮，其中，所述至少一个侧壁表面具有至少一个侧壁袋，所述至少一个侧壁袋容纳侧壁插入件，所述侧壁插入件具有所述第一已知的横向尺寸和所述第二已知的横向尺寸中的至少一者。

8.如权利要求1所述的测试轮，其中，所述测试环包括：

至少一个辐条,所述辐条从所述轮毂延伸；

胎面表面，该胎面表面从所述辐条延伸且径向设置在所述轮毂的周围；以及

至少一个侧壁表面，所述侧壁表面从所述胎面表面基本上垂直地延伸。

9.如权利要求8所述的测试轮，其中，所述胎面表面具有至少两个子部分，每一所述子部分具有不同的已知的径向尺寸，并且所述至少一个侧壁表面具有已知的横向尺寸。

10.如权利要求9所述的测试轮，其中，至少一个所述子部分具有第一已知的径向尺寸，而另一所述子部分具有与所述已知的径向尺寸不同的第二已知的径向尺寸，并且其中，所述至少一个侧壁表面具有第一已知的横向尺寸和第二已知的横向尺寸，其中，所述第一已知的横向尺寸和所述第二已知的横向尺寸不同。

11.一种使用测试轮以确认测量传感器操作的分析机，包括：

分析机；

至少一个激光测量装置,所述激光测量装置与所述分析机相关，其中，所述至少一个激光测量装置测量容纳在所述分析机中的轮胎的尺寸特征；以及

测试轮,所述测试轮可容纳在所述分析机中并且可通过所述分析机旋转，所述测试轮具有由所述至少一个激光测量装置检测到的已知的尺寸配置，以确认所述至少一个激光测量装置的精度。

12.如权利要求11所述的分析机和测试轮，其中，所述测试轮具有包括不同部分的测试表面，其中，每一部分具有不同的已知的径向尺寸。

13.如权利要求12所述的分析机和测试轮，其中，至少一个所述部分具有第一已知的径向尺寸，并且另一所述部分具有不同于所述第一已知的径向尺寸的第二已知的径向尺寸。

14.如权利要求11所述的分析机和测试轮，其中，所述测试轮具有测试表面，所述测试表面具有带有第一已知的横向尺寸的至少一个侧壁表面，并且其中，所述至少一个侧壁表面的一部分具有不同于所述第一已知的横向尺寸的第二已知的横向尺寸。

15.如权利要求11所述的分析机和测试轮，其中所述测试轮包括：

轮毂,所述轮毂可被所述分析机接合；

至少一个辐条,所述辐条从所述轮毂延伸；以及

测试环,所述测试环从所述至少一个辐条延伸，所述测试环具有所述已知的尺寸配置。

16.如权利要求12所述的分析机和测试轮，其中，所述测试环包括：

胎面表面，该胎面表面从所述辐条延伸且径向设置在所述轮毂的周围；以及

至少一个侧壁表面，所述侧壁表面从所述胎面表面基本上垂直地延伸。

17.如权利要求11所述的分析机和测试轮，还包括：

至少一个控制器或计算机,所述控制器或所述计算机连接到所述至少一个激光测量装置，至少一个所述控制器和所述计算机将测量到的所述测试轮的尺寸特征与预期测量值比较，以验证所述至少一个激光测量装置。

18.如权利要求11所述的分析机和测试轮，其中，如果在预期的测量区域中未检测到测量读数，所述控制器和所述计算机中的至少一者产生将由机器操作者解读的诊断信息。