CN111373237B - 用于检查轮胎的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
一种用于检查轮胎的方法,包括:将具有旋转轴线的轮胎布置在支撑平面上,从而限定支撑侧向部分、自由侧向部分以及布置在自由侧向部分与支撑侧向部分之间的胎冠部分;选择轮胎的布置在胎冠部分处的基准圆周;将工具带向轮胎以便搁置在测量表面上,测量表面是自由侧向部分的外表面的一部分;通过工具推压测量表面,以便在测量表面上朝向支撑平面施加工具力,从而产生位于工具高度处的变形的测量表面;使轮胎相对于工具绕旋转轴线相对旋转至少一个完整旋转,使得所述工具与成角度间隔开的多个不同测量表面相继接触;在完整旋转期间测量基准圆周的高度;和在推压动作期间基于基准圆周的高度确定轮胎是否有缺陷。本发明还涉及用于检查轮胎的设备。
Description
技术领域
本发明涉及用于例如在轮胎生产线中检查轮胎的方法和设备,特别地本发明涉及用于检查在靠近轮胎的侧向部分处的缺陷的可能存在的方法和设备。
背景技术
轮胎的生产周期规定在一个或多个构建线中制造和/或组装正在加工的轮胎的各种部件以及随后使生轮胎经受模制和硫化处理,所述模制和硫化处理适于根据期望的几何形状和胎面花纹限定轮胎的结构。
在模制和硫化时,轮胎由环形结构限定,所述环形结构绕旋转轴线卷绕并且关于垂直于所述旋转轴线的轴向中间平面基本对称。特别地,环形结构包括在轮胎的径向外部区域中基本垂直于轴向中间平面布置的胎冠部分、在轴向中间平面的相对侧上分别布置在轮胎的径向内部区域中的两个锚固部分以及两个侧向部分,所述两个侧向部分分别从轴向中间平面的相对侧开始在锚固部分中的一个和胎冠部分之间延伸。
术语“轴向中间平面”意指垂直于旋转轴线的平面,所述平面与轮胎自身的轴向外部部分相距的距离相等。
术语轮胎的“胎冠部分”意指轮胎的布置成基本上垂直于轴向中间平面的部分,该部分包括胎面带和带束结构以及相对于胎面带布置在径向内部的胎体结构部分。
术语轮胎的“锚固部分”,其通常也被定义为“胎圈”,意指轮胎的径向内部区域,所述径向内部区域分别布置在轴向中间平面的相对侧上并且构造成与轮胎的轮辋接合。
术语轮胎的“侧向部分”意指轮胎的分别从轴向中间平面的轴向相对侧开始在锚固部分中的每个与胎冠部分之间延伸的部分,所述部分对应于所谓的侧壁以及胎体结构的相对于前述侧壁布置在轴向内部位置的部分。
术语轮胎的“支撑侧向部分”意指轮胎的搁置于支撑平面上的侧向部分,“自由侧向部分”意指布置成距支撑平面一定高度的相对侧向部分。
术语轮胎或其部分的“外表面”意指在轮胎与其安装轮辋联接后保持可见的表面,“内表面”意指进行所述联接后不再可见的表面。内表面和外表面界定轮胎。
术语轮胎的“基准圆周”意指在轮胎的外表面或内表面上、特别是在所述轮胎的胎冠部分的外表面或内表面上的预定环形表面。
术语“测量表面”意指具体经受检查的表面,所述表面相对于所述侧向部分的整个表面具有小尺寸。
术语“轮胎轮廓”意指轮胎表面的至少一部分的轮廓,优选地意指轮胎的外表面和内表面中的至少一个的轮廓。优选地,轮胎轮廓意指在包含轮胎的旋转轴线的径向截面上截取的轮廓。
术语“图像”或等同的“数字图像”通常意指典型地包含在计算机文档中的数据集,其中,空间坐标(每个空间坐标通常对应于一像素)的有限集(典型地,二维的和矩阵形式,即N行×M列)中的每个坐标(典型地,二维的)与对应的数值集(其可以代表不同类型的幅值)相关联。例如,在单色图像中(诸如,灰度级图像),这种数值集与有限尺度(典型为256水平或色调)中的单个值一致,该值例如代表在可视化时相应空间坐标的亮度(或强度)水平,而在彩色图像中,数值集代表多个颜色或通道的亮度水平,典型为原色(例如,在RGB编码中,原色为红色、绿色和蓝色,而在CMYK编码中,原色为青色、品红色、黄色和黑色)。术语“图像”不必意味着图像的真实可视化。
对特定“数字图像”(例如,在轮胎上最初获取的二维数字图像)的任何引用更一般地包括能够通过所述特定数字图像的一种或多种数字处理(例如,滤波、均衡、“阈值化”、形态转换(“开孔”等等)、梯度计算、平滑等等)获得的任何数字图像。
术语轮胎的一部分或基准圆周的“高度”表示轮胎的该部分或者基准圆周的点的坐标相对于基准平面的值,例如优选地是沿着轴Z的坐标相对于支撑平面的值。在本说明书中,轴Z优选地被定义为平行于在检查期间定位(搁置在所述支撑平面上)的轮胎的旋转轴线的轴线。
US 2006/0272408描述了用于测量轮胎的均匀性的方法和设备。所述方法包括以下步骤:将轮胎安装在主轴上;利用第一压紧力将旋转鼓的圆周表面压靠在轮胎的胎面表面上;使轮胎绕其轴线旋转;以及在轮胎旋转的同时通过计算装置计算作用在轮胎的第一和第二平面上的力。
同一申请人名下的WO 2015/079370描述了一种用于检查轮胎的设备,所述设备包括支撑平面,所述支撑平面被构造成接收轮胎,使得其轴向中间平面平行于支撑平面,所述支撑平面限定了支撑侧向部分和相对于支撑平面布置在一定高度处的自由侧向部分。工具被构造成将指向支撑平面的力施加到自由侧向部分的测量表面。定位致动器可操作地与工具相关联并且被构造成使工具以垂直于轮胎的旋转轴线的至少一个运动分量移动。所述设备还包括用于改变测量表面的角位置的装置。控制单元被编程为在测量表面的每一个位置处检测随着沿测量表面绕旋转轴线的至少一个完整旋转保持基本恒定的输入数据的第一值而变化的输出数据的第一值并且在测量表面的每一个位置处检测输出数据的第二值。输出数据的第二值对应于沿测量表面的至少一个完整旋转保持基本恒定的输入数据的第二值。控制单元包括被编程为计算在测量表面的每一个位置处的输出数据的第二值与输出数据的第一值之间的差的模块。
在已知的生产周期中,为了识别缺陷,对模制和硫化的轮胎进行人工视觉检查或可以进行自动检查,例如在上述文献中所述的那样。
这种人工视觉检查之一旨在丢弃侧向部分具有低刚度的轮胎,即,旨在识别所谓的“弱侧壁”缺陷,术语侧壁意指成品轮胎的侧向部分。
本申请人已经观察到迄今为止进行的人工检查的准确性在很大程度上取决于负责检查的工作人员的经验并且具有很高的主观性。
本申请人已经观察到,在US 2006/0272408中所示类型的对轮胎使用自动检查可以改善检查本身的客观性,但是由于存在许多所涉及的因素,因此可能无法确保检查过程的测量精度和可重复性。
如WO 2015/079370中所述,本申请人自身已经开发了用于检测“弱侧壁”缺陷的设备和方法,该设备和方法规定根据相对于待执行的检查不会改变的方式将待检查的轮胎布置在支撑平面上并且利用不同大小的力作用于自由侧向部分上相等或不同的时间段。以此方式,可以减少导致检查及其良好结果的不确定的可重复性的一些因素。
然而,本申请人已经观察到,尽管WO 2015/079370中描述的检查解决了上述问题中的一些,但是需要花费相对长的时间来进行,这是因为为了进行该检查,必须通过至少两个力或至少两个运动在轮胎的自由侧向部分上执行动作,因此意味着在其所有步骤中至少重复检查两次,从而延长了其总体时间。
此外,为了能够正确地识别出存在缺陷的轮胎部分,必须在轮胎的两个侧向部分上进行所述压缩和变形操作,因此要求轮胎本身倒置,以便能够检查其两个侧向部分。
而且,即使在WO 2015/079370的轮胎的两个侧向部分中进行测量,有时也可能存在“不确定”的情况,在所述情况中测量对于确定是否存在缺陷而言是不确定的。
发明内容
本申请人已经意识到,通过将待检查的轮胎布置在支撑平面上并使轮胎的侧向部分变形,同时测量对轮胎自身的相对刚性部分的侧向部分对变形的反作用,可以减少所有导致不确定情况存在的因素,甚至还可以大大缩短总体周期持续时间。
本申请人最后发现,通过将轮胎布置在支撑平面上,随后在轮胎的侧向部分上施加力,以及同时测量位于侧向部分外部的基准圆周的高度,可以解决上文概述的问题,从而使得可以最小化周期时间,还避免上述将轮胎倒置和“不确定”情况的存在。
更确切地说,根据第一个方面,本发明涉及一种用于检查轮胎的方法。
优选地,规定将具有旋转轴线的轮胎布置在支撑平面上,从而限定支撑侧向部分、相对于所述支撑平面布置在一定高度处的自由侧向部分以及布置在所述自由侧向部分与支撑侧向部分之间的胎冠部分。
优选地,规定选择位于所述胎冠部分处的所述轮胎的基准圆周。
优选地,规定将工具带向布置在支撑平面上的所述轮胎,以便搁置在测量表面上,所述测量表面是所述自由侧向部分的外表面的一部分。
优选地,规定通过所述工具推压所述测量表面,以便在所述测量表面上朝向支撑平面施加工具力,从而在工具高度处产生变形的测量表面。
优选地,规定在所述推压动作期间,使所述轮胎相对于所述工具绕所述旋转轴线相对旋转至少一个完整旋转(complete rotation)。
优选地,规定在所述完整旋转期间测量所述基准圆周的高度。
优选地,规定基于所述基准圆周的所述测量高度来确定所述轮胎是否有缺陷。
本申请人认为,根据本发明的方法解决了所概述的因不同因素引起的问题。实际上,根据本发明,对轮胎的侧向部分进行压缩,即,施加力。轮胎的侧向部分(包括其所谓的侧壁和胎圈)是相对“可变形的”,并且因此通过施加力而变形,从而改变其空间坐标。通过将力施加到轮胎的侧向部分的一部分上,该轮胎的相对的侧向部分搁置在支撑件上,被施加力的侧向部分的高度发生变化。然而,这种高度变化既可以归因于被施加力的侧向部分的变形,也可以归因于搁置在支撑件上的相对侧向部分的变形,或者归因于这两者,正如共同发生的那样。胎冠部分的变形基本上可以忽略不计。实际上,两个侧向部分之间的胎冠部分相对于侧向部分更具有刚性,因此更难以变形。通过检查该胎冠部分的一部分的高度变化,例如考虑在胎冠部分中进行并作为参考的基准圆周的高度变化,可以确定针对两个侧向部分中的一个的变形是否“过度”或者在任何情况下一个侧向部分的变形是否大于另一个侧向部分的变形,由此确定是否存在缺陷。
例如,在给定轮胎的测量部分的高度值下降D的情况下,可以确定该下降D是否几乎完全是由于搁置在支撑件上的侧向部分而导致的,因此可以确定基准圆周的高度将改变高度一接近D的值,或者确定该下降D是否几乎完全是由于自由侧向部分,并且在这种情况下基准圆周的高度将变化很小。
术语下降表示休止点高度(即,没有变形的情况)与变形期间同一点的高度之差。
因为基本上沿着轮胎的整个360°延伸施加力,所以轮胎和工具之间的相对旋转使得可以确定在轮胎的任何角位置中是否存在缺陷。
此外,可以将基准圆周的高度的测量与其他测量(例如,工具高度的测量、变形的测量表面(侧向部分的一部分)的测量、或所施加的工具力的测量)相结合,以区分相对“不确定”情况,在相对“不确定”情况中,单个测量将是不足够的。
因此,根据本发明的方法,不必为了检查两个侧向部分而使轮胎垂直于旋转轴线旋转180°,其中单个测量就足够了。因此减少了测量时间。
本申请人认为,通过使用上述解决方案,用于检查轮胎的方法使得可以制造用于在任何生产设备中构建/生产的轮胎的工业自动化检查系统,同时满足特别地针对检查的准确性/可重复性、与构建/生产周期时间的兼容性以及整个检查系统关于每一种轮胎型号的灵活性和特殊性的上述要求,所述生产设备包括生产大量轮胎型号、甚至生产差别很大的轮胎型号的设备。
根据第二个方面,本发明涉及一种用于检查轮胎的设备。
优选地,设置支撑平面,所述轮胎适于搁置在所述支撑平面上,因此所述轮胎在内部限定了支撑侧向部分、相对于所述支撑平面布置在一定高度处的自由侧向部分以及布置在自由侧向部分和支撑侧向部分之间的胎冠部分。
优选地,设置一工具,所述工具构造成将指向支撑平面的工具力施加到轮胎的所述自由侧向部分的测量表面上,以将其带至工具高度。
优选地,设置定位致动器,所述定位致动器可操作地与工具相关联并且被构造成使所述工具朝向所述轮胎移动。
优选地,设置旋转装置以相对地改变测量表面相对于工具的角位置。
优选地,设置第一高度传感器,所述第一高度传感器适于测量在所述轮胎的所述胎冠部分中识别的基准圆周的高度。
优选地,设置控制单元。
优选地,控制单元被编程为向所述定位致动器发送命令,以将所述工具带向布置在支撑平面上的所述轮胎,以便使其搁置在所述测量表面上,并且通过所述工具推压所述测量表面以便在所述测量表面上施加朝向支撑表面的工具力。
优选地,控制单元被编程为在所述推压动作期间向所述旋转装置发送命令,以使所述轮胎相对于所述工具相对旋转。
优选地,控制单元被编程为处理来自所述第一高度传感器的信号,以便在所述旋转期间测量所述基准圆周的高度。
优选地,控制单元被编程为基于所述基准圆周的所测得的高度测量来指示所述轮胎包含缺陷。
本申请人认为,根据本发明的设备解决了所概述的问题并且允许应用根据第一个方面的方法。特别地,本申请人认为,在施加产生变形的力期间,通过传感器检测基准圆周的高度使得可以通过仅检查两个侧向部分中的一个来识别两个侧向部分上的缺陷以及确立两个侧向部分中哪个包含缺陷。因此,周期时间减半。
在前述方面中的至少一个方面中,本发明可以具有以下优选特征中的至少一个。
优选地,规定在所述相对旋转期间,使所述工具与成角度间隔开的多个不同的测量表面、即所述自由侧向部分的外表面的多个部分相继接触。
优选地,规定沿着所述完整旋转测量所述测量表面的所述工具高度和/或沿着所述完整旋转测量由所述工具施加在所述测量表面上的工具力。
优选地,规定基于所测量的工具高度和/或所测量的工具力来确定所述轮胎是否有缺陷。
有利地,作为轮胎中存在缺陷的指示的基准圆周的高度的测量与另外的测量相结合。例如,在完整旋转期间还测量了测量表面的高度,该高度被称为工具高度。优选地,还测量了施加到测量表面上的产生变形的力,该力称为工具力。此外,这两个附加值还可以提供关于是否存在缺陷的指示。实际上,高下降,即,借助于相对适度的力,轮胎的一点中的与休止工具高度大不相同的工具高度,可以指示存在缺陷。可替代地,针对非常高的下压力的极小下降也可以指示缺陷的存在。因此,通过结合各种测量,可以在相对适中的周期时间内识别轮胎中的多个缺陷。
优选地,工具力包括至少一个平行于轮胎的旋转轴线的分量。
优选地,规定施加在所述测量表面上的工具力沿着绕所述旋转轴线的至少一个完整旋转保持基本恒定。
由于工具力引起的压缩,测量表面移动到工具高度,该工具高度优选被测量。该工具高度的值可以例如识别是否存在缺陷,例如弱侧壁缺陷。尽管在该优选示例中在旋转期间施加的工具力是恒定的,但是在旋转期间测量表面被带至的工具高度不一定是恒定的,实际上,该工具高度取决于所检查的侧向部分的内部结构。
以优选的方式,为了在轮胎完整旋转期间保持施加在测量表面上的恒定力,建立了“零高度”点,即,自由侧向部分的一部分在休止时的位置,即在变形之前的位置,该“零高度”点用作变形本身的起始点。换句话说,规定测量轮胎的自由侧向部分的至少一部分的轮廓,以便知道将工具定位在什么高度处以确立必须在何处施加力。轮廓确定了工具抵靠的零高度点。各种轮廓可以保存在数据库内,使得对于每个轮胎型号,其轮廓以及因此“零高度”的位置都是已知的。
更优选地,所述工具力介于约10N和约150N之间。
通过实验室测试,本申请人已经证实,将测量表面带至的高度或待施加到测量表面上的力如果在这些范围内将引起自由侧向部分的较大幅度但始终处于弹性范围内的移动,以评估例如其刚性方面的响应。
优选地,可替代地,规定沿着绕所述旋转轴线的至少一个完整旋转保持所述测量表面的工具高度基本恒定。
在这种情况下,优选在旋转期间测量施加在测量表面上的工具力,该工具力在旋转期间可能变化。
在希望在所述相对旋转期间将测量表面带至恒定高度的情况下,优选确定“零高度”点,从该点进行下降,即,从该点计算将轮胎压缩多少以便达到期望的工具高度。优选地,首先通过处理保存在例如适合的存储器中的轮胎的三维轮廓来确定“零高度”。可替代地,当轮胎被搁置在支撑件上时直接测量“零高度”。从轮胎的三维轮廓中获取此高度或这些高度并且确立要对该高度/所述这些高度进行什么操作以确定装置高度,测量表面变形,以便将其带向支撑平面直至这样的值,即,支撑平面与轮胎的变形表面之间的距离,对于整个旋转而言所述距离保持基本恒定。
可替代地,轮胎被带至的工具高度可以取决于多个高度,即,例如,确定三维轮廓的从1到n的多个点,计算所述多个高度的统计量(平均值、中值等等),并且从这样的统计量中减去作为理想下降的恒定值。
下降优选地介于约5mm和约20mm之间。
在两种情况下,在工具进行这种变形的情况下,在工具与轮胎之间的360°相对旋转期间,使轮胎表面变形的工具沿着竖直轴线的位置保持基本不变。
优选地,规定确定所述轮胎型号的所述测量表面的所述三维轮廓的多个点相对于所述支撑平面的平均高度。
在一优选示例中,在轮胎的整个相对旋转期间优选保持的轮胎型号被带至的高度是属于测量表面的多个点的平均高度的函数。可以以各种方式从由轮胎的三维轮廓计算的这种平均高度获得装置高度。
优选地,规定设置所述变形的表面被带至的期望的工具高度值。
优选地,规定设置最大工具力值。
优选地,规定通过所述工具推压所述测量表面,使得所述测量表面达到所述期望的工具高度。
优选地,规定在所述推压动作期间测量所述工具力。
优选地,规定如果所述工具力达到和/或超过所述最大工具力,则阻止所述推压动作。
优选地,规定沿着绕所述旋转轴线的至少一个完整旋转保持所述最大工具力。
取决于尺寸、型号和相对尺寸比率,轮胎并不都是具有相同的抗变形能力,因此并不都能以相同的方式变形。例如,轮胎过度变形会导致其永久损坏和/或无法准确确定可能存在的缺陷。太“小”的变形可能不允许检测到小尺寸的缺陷。因此,即使希望使轮胎变形直到将测量表面带到期望的工具高度,在达到这样工具高度会存在损坏轮胎的风险的情况下,也有利地规定与最大的工具力相关联并且在旋转期间在测量表面上使其保持恒定,无论何时在测量期间达到预定的工具高度将涉及施加过大的力。在这种情况下,尽管规定在“恒定”高度处进行测量,但是测量是在等于所设置的最大工具力的“恒定”力下进行的。
优选地,规定布置包括多个轮胎型号的数据库,所述多个轮胎型号中的每个轮胎型号均与所述自由侧向部分的休止高度相关联。
优选地,规定确定布置在支撑平面上的轮胎型号。
优选地,规定从所述数据库取回(recover)所述休止高度的值并且与所确定的轮胎型号相关联。
优选地,规定通过所述工具由从所述数据库取回的所述休止高度推压所述测量表面直至所述工具高度,或者通过所述工具以所述工具力由从所述数据库取回的所述休止高度推压所述测量表面。
因此,多个不同轮胎型号的“轮廓”被保存在数据库中。这些轮廓用于确定“零高度”,从该“零高度”计算期望的下降,以便将轮胎带到期望的工具高度。以此方式,工具高度的计算独立于其他参考系,例如支撑件的位置,从而确保了在期望高度处的轮胎压缩的更高精度。
优选地,将具有旋转轴线的轮胎布置在支撑平面上包括将所述轮胎布置在所述支撑平面上,使得其轴向中间平面基本平行于支撑平面。
以此方式,存在轮胎的外表面的一些部分,这些部分基本平行于支撑平面或者这些部分具有针对绕轮胎的旋转轴线的延伸距离支撑平面基本恒定的高度。
优选地,所述轮胎包括胎面带,并且选择基准圆周包括在所述胎面带上选择基准圆周。
优选地在轮胎的胎面带上选择基准圆周,以便所述基准圆周被限定在轮胎的外表面的一部分上,与在基准圆周被限定在其内表面中的情况中轮胎的中心处存在的低体积相比,与轮胎的外表面的所述一部分相对地存在用以定位传感器的更大空间。此外,胎面通常是轮胎的相当“刚性”的部分并且因此通过施加力而相对较少地变形。因此,其高度的变化基本上是由于轮胎的自由侧向部分或支撑部分的高度的变化。
优选地,基于所述基准圆周的所述高度确定所述轮胎是否有缺陷包括:基于所述基准圆周的所述高度确定所述轮胎是在所述支撑侧向部分上还是在所述自由侧向部分上有缺陷。
更优选地,规定:获得所述基准圆周的休止高度;确定在所述完整旋转期间所述休止高度与所述工具高度之间的差;以及基于所述差确定所述轮胎是在所述支撑侧向部分上还是在所述自由侧向部分上有缺陷。
甚至更优选地,基于所述差确定所述轮胎是在所述支撑侧向部分上还是在所述自由侧向部分上有缺陷包括:确定所述差是大于第一阈值还是所述差小于第二阈值。
尤其是,基准圆周的高度的测量使得可以在存在所谓的“弱侧壁”缺陷的情况下确立该缺陷是存在于轮胎的自由侧向部分中还是支撑侧向部分中,但不必检查两个侧向部分,而是只需检查其中一个侧向部分。实际上,当轮胎的测量表面变形一定值时,即测量表面下降到一定工具高度时,基准圆周也“下降”并且被带到不同的确定高度。术语下降意指数量(以模数计):
下降:休止高度-变形期间的高度(=工具高度)
其中,无论是测量表面还是基准圆周,术语高度都意指点沿着竖轴Z的纵坐标,该竖轴被认为平行于轮胎的旋转轴线并且因此垂直于支撑平面。
因此,优选地,对于测量表面的每一个点,最初计算其休止高度,即压缩之前的高度,然后计算当施加工具力时的工具高度。基本上,为每个测量表面建立点,针对该点测量其休止高度和工具高度二者,使得在轮胎的角运动期间,继续在每个随后的测量表面中测量对应点的工具高度。对于基准圆周执行相同的操作。
可以用相同的方式测量休止高度,也可以将休止高度保存在数据库的三维轮廓中。
根据轮胎的测量表面的下降与基准圆周的下降之间的关系,考虑到轮胎的相同角位置处的点,可以验证在支撑侧向部分(基准圆周具有“一致”下降)中还是在自由侧向部分(基准圆周的下降“较小”)中存在弱侧壁缺陷。
因此,可以确定第一和第二阈值,所述第一和第二阈值可以是测量表面的下降值的函数,使得如果基准圆周的下降(例如,将沿着轮胎旋转的所有特定下降值的平均值或中值认为是一般下降值)低于某一阈值,则弱侧壁为自由侧向部分,或者如果其大于第二阈值,则弱侧壁为搁置在支撑平面上的支撑侧向部分。
优选地,规定在所述旋转期间检测所述基准圆周的一部分的图像。
有利地,在每一个角位置处获得基准圆周的图像。获得数字图像是优选的,这是因为在本领域中已知用于处理图像的不同系统,所述系统能够非常精确且快速地测量基准点的移动和高度变化。因此,以这种方式,测量系统特别快速且准确,从而最小化周期时间。
更优选地,规定检测所述基准圆周的一部分在休止时的第一图像;在所述旋转期间在检测所述第一图像的相同角位置中检测所述基准圆周的一部分的第二图像;以及通过比较所述第一图像和所述第二图像来确定所述差。
优选地,通过比较两个数字图像来计算移动。差的计算是快速且精确的,并且例如可以通过合适的软件进行该计算。
优选地,规定使施加在所述测量表面上的工具力沿着绕所述旋转轴线的所述至少一个完整旋转保持基本恒定;沿着所述完整旋转在所述轮胎与所述工具之间的多个相对角位置处测量所述测量表面的所述工具高度;并且其中,基于所述基准圆周的所述高度和基于所述测量表面的所述工具高度确定所述轮胎是否有缺陷的步骤包括如果在所述完整旋转中测量的至少一个工具高度在高度值的预定范围之外,则将所述轮胎归类为包含缺陷。
因此,如果对于在旋转期间保持恒定的某一预定工具力值,变形为“大”,即如果所测量的测量表面的下降大于例如某一预定值,使得测量表面的点的所测量的工具高度与同一点在休止时的高度之间的差大于某一值,则可以推断存在所寻找的缺陷,因此优选地丢弃该轮胎。
实际上,对于所施加的给定工具力值,过度变形指示轮胎在其至少一个部分中的固有弱点。可替代地,对于所施加的力值,变形可能“太小”,因此指示轮胎过硬。
对基准圆周高度的恒定测量使得可以辨别不确定情况,并且可以确定在轮胎的哪个侧向部分中存在缺陷。
优选地,规定:沿着绕所述旋转轴线的所述至少一个完整旋转使所述测量表面的工具高度保持基本恒定;测量沿着所述完整旋转在所述轮胎与所述工具之间的多个相对角位置处由所述工具施加在所述测量表面上的工具力;并且其中,基于所述基准圆周的所述高度和基于在所述推压动作期间由所述工具施加的所述工具力确定所述轮胎是否有缺陷包括:如果在所述完整旋转中施加在至少一个测量表面上的所测量的所述工具力的至少一个值在力值的预定范围之外,则将所述轮胎归类为包含缺陷。
与恒定力的情况类似,如果对于设定的工具高度要施加达到这样工具高度的工具力过大或过低,则这可能表明轮胎中的缺陷分别太弱或太硬。
基准圆周的高度的恒定测量使得能够辨别不确定的情况,并且能够确定缺陷出现在哪个侧向部分中。
优选地,提供第二高度传感器,所述第二高度传感器适于沿着所述完整旋转在所述轮胎与所述工具之间的多个相对角位置处测量所述测量表面的高度。
优选地,提供力传感器,所述力传感器适于在所述完整旋转期间测量由所述工具施加到所述测量表面上的工具力。
为了能够确定测量表面的工具高度以便确定其下降,第二高度传感器是优选的。该传感器可以优选地包括激光指示器。
力传感器适于在旋转期间测量工具力,以便突出其变化或值,这可以帮助检测缺陷的存在。
优选地,控制单元被编程为处理来自所述第二高度传感器的信号,以便在所述旋转期间确定所述工具高度。
优选地,控制单元被编程为处理来自所述力传感器的信号,以便在所述旋转期间确定所述工具力。
优选地,控制单元被编程为基于所述基准圆周的所述高度以及基于所述测量表面的所述工具高度和/或由所述工具施加的所述工具力来指示所述轮胎包含缺陷。
优选地,基于信号的组合来评估缺陷的存在,所述信号组合是工具力或工具高度的信号的组合,所述信号的组合有助于理解较大或较小的轮胎刚度和基准圆周的高度。
优选地,所述控制单元适于控制所述第一定位致动器,使得所述工具在所述旋转期间在所述测量表面上施加基本恒定的工具力,或者在所述旋转期间将所述测量表面定位在相对于所述支撑平面的基本恒定的工具高度处。
优选在旋转期间在恒定的工具高度处或以恒定的工具力进行测量。
优选地,所述第一高度传感器包括视频摄像机。
更优选地,所述视频摄像机是2D视频摄像机。
甚至更优选地,所述视频摄像机适于检测所述基准圆周的图像以及适于将所述图像发送给所述控制单元。
市场上有这种具有足够的速度在期望的轮胎旋转速度下来获取多个图像的视频摄像机,因此这种视频摄像机易于获取。这类摄像机还确保了测量的高精度,该测量优选通过图像比较来进行。
优选地,所述工具包括推力辊。
更优选地,推力辊被安装成能够绕其自身的轴线自由旋转。
有利地,变形通过搁置在轮胎的测量表面上的该推力辊发生。能够旋转的推力辊保持表面压缩,以便使轮胎绕其旋转轴线旋转,使得可以在任何角位置中检查同一表面。当使轮胎旋转时,推力辊的位置保持不变,所述推力辊由于与之接触的轮胎的表面的旋转而绕其轴线旋转。
优选地,与工具可操作地相关联的所述定位致动器包括线性马达。
通过线性马达可以对工具的位置及其与轮胎的外表面相聚的距离进行精细调节。
优选地,所述定位致动器包括所述第二高度传感器和所述第一力传感器。
在线性马达的情况下,这些特征一般已经作为马达本身的输出存在,由此最小化设备中要实施的部件数量。
附图说明
通过以下参照附图对根据本发明的用于检查轮胎的方法和设备的描述,本发明的其他特征和优点将变得清楚,该描述是为了指示而非限制目的而给出,其中:
图1是根据本发明的设备的示意性透视图;
图2是图1的设备在不同操作状态下的示意性侧截面图;
图3是布置在根据本发明的设备中的轮胎的示意性截面图;
图4a表示曲线图,其中横坐标示出了没有缺陷的轮胎的多个测量表面的角位置,纵坐标示出了与施加基本恒定高度之后轮胎的自由部分的高度相对应的输出数据的值以及基准圆周的下降值;所述测量针对轮胎的侧A进行;
图4b表示曲线图,其中横坐标示出了具有弱侧壁缺陷的轮胎的多个测量表面的角位置,纵坐标示出了与施加基本恒定力之后轮胎的自由部分的高度相对应的输出数据的值以及基准圆周的高度值和基准圆周的下降值;所述测量针对轮胎的侧A进行;
图4c表示曲线图,其中横坐标示出了具有不同弱侧壁缺陷的轮胎的多个测量表面的角位置,纵坐标示出了与施加基本恒定的高度之后轮胎的自由部分的高度相对应的输出数据的值以及基准圆周的高度值和基准圆周的下降值;所述测量针对轮胎的侧A进行;
图5是在本发明的方法的步骤中从轮胎上方观察的示意图;和
图6是在本发明的方法的另一步骤中的图5的轮胎的示意性侧截面图。
具体实施方式
参照附图,特别是初始参照图1至图3,附图标记1整体上表示根据本发明的用于检查轮胎的设备。
附图标记2表示支撑平面,所述支撑平面优选地是水平的,所述支撑平面构造成接收轮胎3,所述轮胎布置成其轴向中间平面4基本平行于支撑平面。
具有旋转轴线X的轮胎3(尤其是参见图3)包括基本上垂直于轴向中间平面4布置在轮胎的径向外部区域中的胎冠部分10c。该胎冠部分10c包括胎面带6、带束结构7和相对于胎面带6布置在径向内部的胎体结构8的部分。
轮胎3还包括两个锚固部分9,所述两个锚固部分布置在径向内部并且分别布置在轴向中间平面4的相对两侧上。锚固部分9构造成与车轮的轮辋接合。
轮胎3还包括两个侧向部分10a、10b,所述两个侧向部分分别从轴向中间平面4的轴向相对两侧开始在锚固部分9中的每个与胎冠部分10c之间延伸。每个侧向部分均对应于侧壁11并且对应于胎体结构8的相对于侧壁11布置在轴向内部位置的部分。
当轮胎3被搁置在支撑平面2上时,轮胎的两个侧向部分中的一个,例如侧向部分10a,与上述支撑平面2直接接触,从而限定了支撑侧向部分10a。轮胎的两个侧向部分中的另一个,在图中为侧向部分10b,相对于支撑平面布置在一定高度处,从而限定了自由侧向部分10b。
支撑平面2布置在框架13(在图1中示意性且部分可见)内部,该支撑平面可以绕与搁置在其上的轮胎的旋转轴线X重合的轴线相对于所述框架旋转。设备1还包括用于使支撑平面2相对于框架13旋转的装置(未示出)。
除了框架13和支撑平面2之外,用于检查轮胎1的设备还包括由定位致动器23a移动的工具23,所述工具适于搁置并且推压、变形轮胎3的一部分,并且尤其是适于搁置和变形自由侧向部分10b的一部分。
优选地,工具23包括推力辊25,所述推力辊布置成其旋转轴线24优选是水平的,并且在使用中所述旋转轴线基本上依照搁置在支撑平面2上的轮胎的径向方向定向(例如参见图2所示的构造)。
工具23构造成通过定位致动器23a沿推压方向推压自由侧向部分10b,以便将力F施加在轮胎的自由部分的测量表面M上。由工具23施加的力F被称为工具力。优选地,推压方向包括沿着竖轴(例如,平行于如图2所示的轴Z)的分量。该轴在下文中被称为“接近方向”。定位致动器23a优选地包括线性马达(未示出)。
设备1还包括控制单元180,在所述控制单元中保存了轮胎3的至少一部分的三维轮廓,例如在适当的不可见存储器中。参照图5和图6,该部分包括至少一个环形表面31,所述环形表面具有基本上为环面截面的形状,这将在下文中更好地描述。
从图5的示意图中可以看出,轮胎3由外表面32和内表面33界定,所述外表面和所述内表面在轮胎的每一个截面中构成其外周边缘。工具23并且尤其是推力辊25适于在如上所记载的称为测量表面M的自由侧向部分10b处与外表面32的一部分接触。此外,由于优选地在检查期间,使轮胎相对于工具23旋转,如下文详述,因此自由侧向部分10b的外表面的环形表面将与推力辊25接触。
因此,为了使推力辊25在已获取三维轮廓的表面部分中触碰轮胎,这种轮廓至少包括环形表面31。
优选地,控制单元180还适于控制工具23朝向和远离轮胎3以及适于调节要施加到轮胎3的表面上的工具力F。优选地,要施加的工具力F优选地取决于轮胎类型和/或型号。因此,例如,在存储轮胎的三维轮廓的同一存储器中,还优选地存储数据库,在该数据库中,每一种轮胎类型和/或型号与要施加的工具力F的值相关联。
保存在控制单元180的存储器中的三维轮廓包括例如如图6所示的多个截面,所述截面可以由连续线或多个离散点(例如用35表示)构成,所述连续线或多个离散点的包络描述了环形表面31。优选地,整个内表面33和整个外表面32的三维轮廓存在于控制单元180的存储器中。
设备1还包括第一高度传感器200,例如2D或3D视频摄像机,所述第一高度传感器200被布置成可视化轮胎的胎冠部分10c的一部分。在图1和图2中,第一高度传感器200定位成在胎面带6处与轮胎3的外表面32相对。
基准圆周201在胎面带的外表面的由第一高度传感器200在轮胎旋转期间可视化的部分中被识别出,该基准圆周在图2的截面中以简化的方式用两个十字表示。基准圆周指示存在多个基准点,所有这些基准点都位于距支撑平面2相同的休止高度处,可以通过第一高度传感器200将所述休止高度识别为胎面带6的外表面上的“基准”。
此外,设备1还包括在图2中示意性示出的第二高度传感器202和第一力传感器203,其如图所示可以是工具23或定位致动器23a的一部分,例如是线性马达的一部分,无论工具何时触碰轮胎的侧向部分10b,所述第二高度传感器和所述第一力传感器都自动测量施加在测量表面M上的工具力和当工具23压缩测量表面本身时测量表面M被带至的高度。可替代地,第二高度传感器和第一力传感器位于工具23的外部(优选示例,未示出)。例如,为了检测自由侧向部分10b的高度,设备1可以包括适合于检测工具23的位置的线性位置传感器(未示出)。
在使用中,轮胎3被布置在支撑平面2上,使得其轴向中间平面4基本平行于支撑平面本身,以便限定支撑侧向部分10a和自由侧向部分10b。
由于轮胎3的三维轮廓是已知的,因此其空间位置以及相对于支撑平面2的位置也是已知的。换句话说,测量表面M在工具23引起压缩和变形之前的休止时所在的高度是已知的。
为了将指向支撑平面2的工具力F施加到自由侧向部分10b的测量表面(即环形表面31的一部分)上,工具23相对于自由侧向部分10b沿竖向定位在测量表面上。该定位不需要检测轮胎的“上边缘”的位置,这是因为该位置优选从三维轮廓中获知。此后,通过定位致动器23a,启动到自由侧向部分10b的接近行程,从而将工具23带向轮胎3。该移动通过线性马达(未示出)的移动发生。最后,启动工具23抵靠自由侧向部分10b的推压行程。
更详细地,所施加的工具力F具有至少一个平行于轮胎的旋转轴线X的分量。
工具23的移动可以例如通过第一径向平移和沿着轴Z朝向轮胎的第二平移来进行。
工具23的初始径向平移根据轮胎的尺寸进行,直到工具23相对于自由侧向部分10b沿竖向定位在所选择的测量表面上为止。换句话说,进行平移直到到达与期望的测量表面相对应的径向位置。测量表面M例如布置在轮胎的自由侧向部分10b的区域中,该区域在施加力F之前相对于支撑平面2布置在更大的高度处。优选地,测量表面布置在轮胎的自由侧向部分10b的轴向外部区域处。
一旦已经达到期望的径向位置,就通过定位致动器23a启动至自由侧向部分10b的接近行程,从而将工具23沿着轴Z带向轮胎3。
当到达轮胎3的外表面32时,接近行程被阻止,由于轮胎的三维轮廓是已知的,因此其休止高度是已知的。
如果还未知,则也可以通过第一高度传感器200测量基准圆周201的休止高度。
工具23因此与已知休止高度的自由侧向部分10b相接触。使定位致动器23a采取期望的推压压力,以便启动工具23抵靠自由侧向部分10b的推压行程并且施加力F。例如通过从存在于控制单元180中的数据库取回力F的值来确定该力的值。值F取决于已经布置在支撑平面2上的轮胎类型和/或型号。然而,可以人工插入力F的值或者力F的预设值的变化。测量表面M对应于自由侧向部分10b的与工具23接触的表面。
优选地,在施加力期间,可以使轮胎可以充胀或塌缩。
两种类型的测量都是可行的:在第一优选示例中,所设置的工具力F在测量期间保持恒定。可替代地,在测量期间将工具23带至保持恒定的高度。换句话说,测量表面M变形直到其到达称为工具高度的预定高度。预定工具高度例如计算为:
工具高度=休止高度-D
其中,D是预定常数。
D(可以等同于下降)例如介于5mm和30mm之间。
使支撑平面2绕轮胎3的旋转轴线X旋转,从而保持工具23与要检查的轮胎的自由侧向部分10b之间的接触。在旋转期间,工具23保持工具力F恒定或保持工具高度恒定并且推力辊25在自由侧向部分10b上旋转。优选地,对于至少一个360°完整旋转,保持恒定的工具力或恒定的工具高度。
优选地,沿着轮胎3绕旋转轴线的至少一个完整旋转,所施加的工具力F的值或工具高度的值保持基本恒定,使得分组在一起的测量表面M形成基本环形表面31。例如,所施加的工具力F的值可以介于约10N和约150N之间。工具高度的范围例如为约200mm宽。
因此,在对于工具与轮胎之间的相对360°旋转在大体上恒定的工具力或大体上恒定的工具高度下的压力期间,轮胎的变形表面部分的高度/力被检测。该高度/力可以连续地(即,获得高度/力的连续线)检测或者间隔地、优选规则地(例如,每0.1弧度,或者考虑到轮胎的基本恒定的转速,还以等同方式每0.2秒)检测。
在另一优选示例中,可以从在旋转期间设置恒定工具高度的配置转换到具有恒定工具力的配置。为此,针对每一种类型的轮胎,设置最大工具力Fmax,该最大工具力能够由轮胎3承受,但又不会经历不可逆的变形或在任何情况下都不会造成损坏。在设置恒定工具高度的情况下,如果要达到这样的高度,则在达到所设置的工具高度之前,工具力应超过或等于Fmax,工具将停止沿着轴Z的移动并且不会达到期望的工具高度。继续测量,在旋转期间保持工具力恒定并且其值等于最大工具力。
优选地,测量表面M布置成与旋转轴线相距基本恒定的距离。因此,推力辊25与多个测量表面M、即环形表面31的所有部分进行接触。由此限定了彼此成角度地间隔开的多个测量表面M,如图5所示例给出的那样,其中每一个测量表面M用矩形表示。
根据一可行实施例,在工具力F在旋转期间保持基本恒定的情况下,在不同测量表面M上由推力辊占据的每一个位置处由第二高度传感器202检测轮胎3的自由侧向部分10b的工具高度。
类似地,在工具高度F在旋转期间保持基本恒定的情况下,在不同测量表面M上由推力辊占据的每一个位置处由第一力传感器203检测由工具施加在轮胎3的自由侧向部分10b上的工具力。
在至少360°的相同旋转中,在在恒定工具力和恒定工具高度两种情况下将工具力施加在测量表面M上期间,由第一高度传感器200测量基准圆周201的高度。自由侧向部分10b的压缩和变形实际上对应于支撑侧向部分10a的变形,并且因此对应于基准圆周201沿着轴Z的平移,该基准圆周在变形之前处于休止高度。
因此,基准圆周201被带至不同高度,该不同高度可以沿着整个旋转是相等的或成角度地变化。始终通过第一高度传感器200测量基准圆周201的高度。例如,包括2D或3D视频摄像机的传感器200在轮胎旋转期间检测成角度地间隔开的多个图像。将这些图像与未施加任何变形时检测的对应图像进行比较,并且因此计算得到高度差,该高度差定义为:
高度差=休止时的圆周高度-变形期间的高度差。
更准确地说,在没有变形的情况下,关于同一轮胎的比较图像可以存在于数据库中或通过在将上述工具力施加在测量表面M上的旋转之前轮胎的完整旋转来获取(并存储在合适的存储器单元中)。
有利地,设备1的控制单元180被编程为当工具力F的值总是基本恒定时在推力辊25的每一个位置处在对应的测量表面上检测工具高度的值。类似地,设备1的控制单元180被编程为当工具高度的值总是基本恒定时在推力辊25在对应测量表面上的每个位置处检测工具力的值。此外,在两种情况下,控制单元都被编程为在施加工具力/工具高度期间检测基准圆周的高度值。
在一示例中,压缩期间的基准圆周201的高度确定了是否要丢弃轮胎。实际上,如果例如恒定工具高度是固定的,则在给定工具高度的恒定值和基准圆周的高度的测量值的情况下,可以计算工具高度与基准圆周的下降之间的比率。通过该比率,可以确立例如是否存在弱侧壁状况。此外,还可以确立在哪个侧壁上、即是在自由侧向部分10b还是支撑部分10a上存在缺陷。
更优选地,变形期间的圆周高度值与其他测量参数(例如,工具高度或工具力)可以一起使用,以限制突出缺陷的存在或在不确定情况下确立缺陷的存在所需的测量数量。
根据本发明,在单个侧(侧A)上针对三个轮胎测量工具高度和工具力参数。另外,测量基准圆周201的下降。测量结果在图4a-4c的曲线图中给出。
图4a表示关于没有缺陷的轮胎的测量结果。示出了有关实际达到的工具高度的曲线b,该实际达到的工具高度在旋转期间保持恒定。
此外,曲线d表示差:
达到的工具高度-压缩期间的基准圆周高度。
对于曲线b和d,代表纵坐标是左边的坐标。由此计算休止时的基准圆周201的高度与变形期间的基准圆周201的高度之间的差(曲线e),其代表纵坐标为右边的纵坐标。该差的值和/或其与测量表面M的下降的比率确定是否存在缺陷。在这种情况下,基准圆周的下降被认为是“正常”的,这与利用同样在可接受范围内的力值达到工具高度的事实(由于所述工具力和工具高度参数的测量)相结合确保了目标轮胎可以被认为在侧向部分上没有缺陷。在基准圆周的高度上进行的测量避免了必须颠倒轮胎而且也避免了测量侧B。
侧A的测量结果数据如下给出:
侧A
轮胎的零值(例如来自数据库):﹣188.70mm
期望的侧壁高度:﹣202mm
达到的侧壁高度(图4a中的曲线b):﹣200.3mm
下降(达到的高度-零高度):﹣11.60mm
胎面中的基准圆周下降(图4a中的曲线e):﹣0.6mm
从以上测量结果(图4a),可以确定基准圆周的下降对于侧壁中没有缺陷的轮胎被认为是可以接受的。
图4b表示有关具有弱侧壁的轮胎的测量结果。示出了有关实际达到的工具高度的曲线b,该实际达到的工具高度在旋转期间保持恒定。此外,曲线d表示差:
达到的工具高度-压缩期间的基准圆周高度。
对于曲线b和d,代表纵坐标是左边的坐标。由此计算休止时的基准圆周201的高度与变形期间的基准圆周的高度之间的差(曲线e),其代表纵坐标为右边的纵坐标。该差的值和/或其与测量表面M的下降的比率确定了是否存在缺陷。在这种情况下,基准圆周的下降被认为是“高于正常”(above normal)的,这意味着搁置在该平面上的侧壁,即对应于侧B的侧壁大幅屈曲。然而,对应于侧A的侧壁不容易屈曲,这是因为利用最大的可施加力没有达到期望的高度。这使人们认为对应于侧B的侧壁是弱侧壁。
侧A的测量结果数据如下给出:
侧A
轮胎的零值(例如来自数据库):﹣185.60mm
期望的侧壁高度:﹣202mm
达到的侧壁高度(图4b中的曲线b):﹣197.3mm
下降(达到的高度-零高度):﹣11.70mm
胎面中的基准圆周下降(图4b中的曲线e):﹣1.4mm
图4c表示有关具有双弱侧壁的轮胎的测量结果。示出了有关(实际达到的)工具高度的曲线b,该工具高度在旋转期间保持恒定。此外,曲线d表示差:
达到的工具高度-压缩期间的基准圆周高度。
对于曲线b和d,代表纵坐标是左边的坐标。计算休止时的基准圆周201的高度与变形期间的基准圆周的高度之间的差(曲线e),其代表纵坐标为右边的纵坐标。该差的值和/或其与测量表面M的下降的比率确定了是否存在缺陷。在这种情况下,基准圆周的下降被认为是“高于正常”的,这意味着搁置在该平面上的侧壁、即对应于侧B的侧壁大幅屈曲。然而,对应于侧A的侧壁也容易屈曲,这是因为利用相对较小的力就可以达到期望的高度。这导致人们认为两个侧壁都比正常情况更弱,即存在双弱侧壁。
侧A的测量结果数据如下给出:
侧A
轮胎的零值(例如来自数据库):﹣187.10mm
期望的侧壁高度:﹣202mm
达到的侧壁高度(图4c中的曲线b):﹣201mm
下降(达到的高度-零高度):﹣13.90mm
胎面中的基准圆周下降(图4c中的曲线e):﹣1.4mm。
Claims (26)
1.一种检查轮胎的方法,所述方法包括:
○将具有旋转轴线(X)的轮胎(3)布置在支撑平面(2)上,从而限定支撑侧向部分(10a)、相对于所述支撑平面(2)布置在一定高度处的自由侧向部分(10b)以及布置在所述自由侧向部分(10b)与所述支撑侧向部分(10a)之间的胎冠部分(10c);
○选择所述轮胎的布置在所述胎冠部分(10c)处的基准圆周(201);
○将工具(23)带向布置在所述支撑平面(2)上的所述轮胎(3),以便搁置在测量表面(M)上,所述测量表面(M)是所述自由侧向部分(10b)的外表面(32)的一部分;
○借助于所述工具(23)推压所述测量表面,以便在所述测量表面(M)上朝向所述支撑平面(2)施加工具力(F),从而产生位于工具高度处的变形的测量表面;
○在推压动作期间,使所述轮胎(3)相对于所述工具绕所述旋转轴线(X)相对旋转至少一个完整旋转;
○在完整旋转期间测量所述基准圆周(201)的高度;和
○基于所测量的所述基准圆周(201)的高度确定所述轮胎(3)是否有缺陷。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法包括:
○沿着所述完整旋转测量所述测量表面(M)的所述工具高度和/或沿着所述完整旋转测量由所述工具(23)施加在所述测量表面(M)上的所述工具力(F);
并且其中,所述方法还包括基于所测量的工具高度和/或所测量的工具力(F)确定所述轮胎(3)是否有缺陷。
3.根据权利要求2所述的方法,其中,所述方法包括:
○使沿着绕所述旋转轴线(X)的所述至少一个完整旋转施加的工具力(F)保持基本恒定;
○沿着所述完整旋转在所述轮胎(3)与所述工具(23)之间的多个相对角位置处测量所述测量表面(M)的所述工具高度;并且
○其中,基于所述基准圆周的所述高度和基于所述测量表面(M)的所述工具高度确定所述轮胎(3)是否有缺陷包括:如果在所述完整旋转中的至少一个所测量的工具高度处于高度值的预定范围之外,则将所述轮胎归类为包含缺陷。
4.根据权利要求2所述的方法,其中,所述方法包括:
○沿着绕所述旋转轴线(X)的所述至少一个完整旋转保持所述工具高度基本恒定;
○沿着所述完整旋转在所述轮胎与所述工具之间的多个相对角位置处测量由所述工具(23)施加在所述测量表面上的工具力(F);并且
○其中,基于所述基准圆周(201)的所述高度和基于由所述工具施加的所述工具力(F)确定所述轮胎是否有缺陷包括:如果在所述完整旋转中施加在至少一个测量表面上的所测量的工具力(F)的至少一个值处于力值的预定范围之外,则将所述轮胎归类为包含缺陷。
5.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述方法包括:
○使沿着绕所述旋转轴线(X)的所述至少一个完整旋转施加的工具力(F)保持基本恒定。
6.根据权利要求1或2所述的方法,其中,所述方法包括:
○沿着绕所述旋转轴线(X)的所述至少一个完整旋转保持所述工具高度基本恒定。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法包括:
○设置所述变形的测量表面要被带至的期望的工具高度的值;
○设置最大工具力的值(Fmax);
○借助于所述工具推压所述测量表面,使得所述测量表面(M)达到所述期望的工具高度;
○在推压动作期间测量所述工具力;
○如果所述工具力达到和/或超过所述最大工具力,则锁定所述推压动作;和
○沿着绕所述旋转轴线(X)的所述至少一个完整旋转保持所述最大工具力。
8.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法包括:
○提供包括多个轮胎型号的数据库,所述多个轮胎型号中的每个轮胎型号均与所述自由侧向部分(10b)的休止高度相关联;
○确定布置在所述支撑平面(2)上的轮胎型号;
○从所述数据库取回所述休止高度的值并与所确定的轮胎型号相关联;
○借助于所述工具将所述测量表面(M)由从所述数据库取回的所述休止高度推压直至所述工具高度,或者借助于所述工具以所述工具力由从所述数据库取回的所述休止高度推压所述测量表面。
9.根据权利要求1所述的方法,其中,将具有旋转轴线(X)的轮胎(3)布置在支撑平面(2)上包括:将所述轮胎(3)布置在具有轴向中间平面(4)的所述支撑平面上,所述轴向中间平面基本平行于所述支撑平面(2)。
10.根据权利要求1所述的方法,其中,所述轮胎(3)包括胎面带(6),并且其中选择基准圆周(201)包括在所述胎面带(6)上选择基准圆周。
11.根据权利要求1所述的方法,其中,基于所述基准圆周(201)的所述高度确定所述轮胎(3)是否有缺陷包括:基于所述基准圆周的所述高度确定所述轮胎(3)在所述支撑侧向部分(10a)上还是在所述自由侧向部分(10b)上有缺陷。
12.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法包括:
○获得所述基准圆周(201)的休止高度;
○确定在完整旋转期间所述休止高度与所述工具高度之间的差;和
○基于所述差确定所述轮胎(3)在所述支撑侧向部分上还是在所述自由侧向部分上有缺陷。
13.根据权利要求12所述的方法,其中,基于所述差确定所述轮胎(3)在所述支撑侧向部分(10a)上还是在所述自由侧向部分(10b)上有缺陷包括:确定所述差是大于第一阈值还是所述差小于第二阈值。
14.根据权利要求1所述的方法,其中,所述方法包括:
○在旋转期间检测所述基准圆周的一部分的图像。
15.根据权利要求12所述的方法,其中,所述方法包括:
○检测所述基准圆周的一部分在休止时的第一图像;
○在旋转期间在检测所述第一图像的相同角位置中检测所述基准圆周的一部分的第二图像;
○通过比较所述第一图像和所述第二图像来确定所述差。
16.一种用于检查轮胎(3)的设备(1),所述设备包括;
○支撑平面(2),所述轮胎(3)适于搁置在所述支撑平面上,所述轮胎因此在内部限定支撑侧向部分(10a)、相对于所述支撑平面(2)布置在一定高度处的自由侧向部分(10b)以及布置在所述自由侧向部分(10b)和所述支撑侧向部分(10a)之间的胎冠部分(10c);
○工具(23),所述工具构造成将面向所述支撑平面(2)的工具力(F)施加到所述轮胎(3)的所述自由侧向部分(10b)的测量表面(M)上,以便将所述测量表面带至工具高度;
○定位致动器(23a),所述定位致动器与所述工具(23)可操作地相关联并且构造成使所述工具朝向所述轮胎(3)移动;
○旋转装置,所述旋转装置用以相对改变所述测量表面相对于所述工具(23)的角位置;
○第一高度传感器(200),所述第一高度传感器适于测量在所述轮胎的所述胎冠部分(10c)中识别的基准圆周(201)的高度;
○控制单元(180),所述控制单元被编程为:
■向所述定位致动器(23a)发送命令,以将所述工具(23)带向布置在所述支撑平面上的所述轮胎,以便使所述工具搁置在所述测量表面上,并借助于所述工具(23)推压所述测量表面(M),以便在所述测量表面上朝向所述支撑平面(2)施加所述工具力;
■在推压动作期间,向所述旋转装置发送命令,以使所述轮胎(3)相对于所述工具(23)相对旋转;
■处理来自所述第一高度传感器(200)的信号,以便在旋转期间测量所述基准圆周的高度;
■基于所述基准圆周(201)的所测量的高度指示所述轮胎(3)包含缺陷。
17.根据权利要求16所述的设备(1),其中,所述设备包括:
○第二高度传感器(202),所述第二高度传感器适于沿着完整旋转在所述轮胎(3)与所述工具之间的多个相对角位置处测量所述测量表面(M)的高度;和/或
○力传感器(203),所述力传感器适于在完整旋转期间测量由所述工具(23)施加到所述测量表面(M)上的工具力。
18.根据权利要求17所述的设备(1),其中,所述控制单元(180)被编程为:
○处理来自所述第二高度传感器(202)的信号,以便在旋转期间确定所述工具高度;和/或
○处理来自所述力传感器(203)的信号,以在旋转期间确定所述工具力;和
○基于所述基准圆周(201)的所述高度以及基于所述测量表面(M)的所述工具高度和/或由所述工具施加的所述工具力指示所述轮胎(3)包含缺陷。
19.根据权利要求16所述的设备(1),其中,所述控制单元(180)适于驱动所述定位致动器(23a),使得所述工具(23)在旋转期间将基本恒定的工具力施加在所述测量表面(M)上或者使得所述工具在旋转期间将所述测量表面(M)定位在相对于所述支撑平面(2)的基本恒定的工具高度处。
20.根据权利要求16所述的设备(1),其中,所述第一高度传感器(200)包括视频摄像机。
21.根据权利要求20所述的设备(1),其中,所述视频摄像机是2D视频摄像机。
22.根据权利要求20或21所述的设备(1),其中,所述视频摄像机适于检测所述基准圆周(201)的图像以及适于将所述图像发送给所述控制单元(180)。
23.根据权利要求16所述的设备(1),其中,所述工具(23)包括推力辊(25)。
24.根据权利要求23所述的设备(1),其中,所述推力辊(25)被安装成能够绕其自身的轴线(24)自由旋转。
25.根据权利要求16所述的设备(1),其中,与所述工具(23)可操作地相关联的所述定位致动器(23a)包括线性马达。
26.根据权利要求17所述的设备(1),其中,所述定位致动器(23a)包括所述第二高度传感器(202)和所述力传感器(203)。
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