DE102015222876A1 - Device and method for balancing a wheel - Google Patents
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Abstract
Eine Auswuchtvorrichtung (1) zum Auswuchten eines Rades (4), insbesondere eine Kraftfahrzeugrades (4), umfasst eine um eine Rotationsachse (A) rotierbare Radhalterung (12; 12a; 12b), die ausgebildet ist, ein auszuwuchtendes Rad (4) aufzunehmen; wenigstens einen Sensor (14), der ausgebildet sind, eine Unwucht des rotierenden Rades (4) zu bestimmen; wenigstens eine Bildaufnahmevorrichtung (16), die ausgebildet ist, Bilder des rotierenden Rades (4) aufzunehmen; und eine Auswertvorrichtung (5), die ausgebildet ist, aus den aufgenommenen Bildern die Achse (B) des Rades (4) zu bestimmen; eine Abweichung der Achse (B) des Rades (4) von der Rotationsachse (A) zu bestimmen und diese Abweichung beim Auswuchten des Rades (4) zu berücksichtigen.A balancing device (1) for balancing a wheel (4), in particular a motor vehicle wheel (4), comprises a wheel support (12; 12a; 12b) rotatable about an axis of rotation (A) and adapted to receive a wheel (4) to be balanced; at least one sensor (14) configured to determine an imbalance of the rotating wheel (4); at least one image pickup device (16) adapted to receive images of the rotating wheel (4); and an evaluation device (5) which is designed to determine from the recorded images the axis (B) of the wheel (4); to determine a deviation of the axis (B) of the wheel (4) from the axis of rotation (A) and to take account of this deviation when balancing the wheel (4).
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Auswuchten eines Rades, insbesondere eines Kraftfahrzeugrades.The invention relates to a device and a method for balancing a wheel, in particular a motor vehicle wheel.
Die Räder von Fahrzeugen, insbesondere Kraftfahrzeugen, müssen ausgewuchtet werden, um einen ruhigen Lauf zu gewährleisten.The wheels of vehicles, especially motor vehicles, must be balanced to ensure smooth running.
Kraftfahrzeugräder werden üblicherweise auf speziell dafür ausgebildeten Auswucht-Maschinen ausgewuchtet. Dabei ist es erforderlich, dass das auszuwuchtende Rad so montiert wird, dass seine Achse exakt koaxial mit der Rotationsachse der Auswucht-Maschine ausgerichtet ist. Um eine solche Montage zu ermöglichen, werden üblicherweise spezielle Adapter und Montagekegel verwendet.Motor vehicle wheels are usually balanced on specially designed balancing machines. It is necessary that the wheel to be balanced is mounted so that its axis is aligned exactly coaxial with the axis of rotation of the balancing machine. To allow such mounting, custom adapters and mounting cones are commonly used.
Solche Adapter und Montagekegel sind teuer, da sie mit geringen Toleranzen hergestellt werden müssen, verschleißen und ihre Handhabung ist aufwändig.Such adapters and mounting cones are expensive because they must be manufactured with low tolerances, wear out and their handling is complex.
Es ist daher wünschenswert, das Auswuchten von Fahrzeugrädern zu optimieren und dabei insbesondere die mit der notwendigen Zentrierung des auszuwuchtenden Rades auf der Auswucht-Maschine verbundenen Probleme zu lösen.It is therefore desirable to optimize the balancing of vehicle wheels, and in particular to solve the problems associated with the necessary centering of the wheel to be balanced on the balancing machine problems.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst ein Verfahren zum Auswuchten eines Rades, insbesondere eine Kraftfahrzeugrades, das auszuwuchtende Rad an einer Radhalterung zu befestigen, die um eine Rotationsachse rotierbar ist; die Radhalterung zusammen mit dem Rad um die Rotationsachse zu drehen und dabei: (a) eine Unwucht des rotierenden Rades zu bestimmen; (b) Bilder des rotierenden Rades aufzunehmen; (c) aus den aufgenommenen Bildern die Achse des Rades zu bestimmen; (d) daraus eine Abweichung der Achse des Rades von der Rotationsachse der Radhalterung zu bestimmen und (d) diese Abweichung beim Auswuchten des Rades zu berücksichtigen.According to one exemplary embodiment of the invention, a method for balancing a wheel, in particular a motor vehicle wheel, comprises fastening the wheel to be balanced to a wheel holder that is rotatable about an axis of rotation; rotate the wheel support together with the wheel around the axis of rotation, thereby: (a) determining an imbalance of the rotating wheel; (b) take pictures of the rotating wheel; (c) determine the axis of the wheel from the images taken; (d) determining therefrom a deviation of the axis of the wheel from the axis of rotation of the wheel support and (d) taking into account this deviation when balancing the wheel.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst eine Auswuchtvorrichtung zum Auswuchten eines Rades, insbesondere eine Kraftfahrzeugrades, eine um eine Rotationsachse rotierbare Radhalterung, die ausgebildet ist, ein auszuwuchtendes Rad aufzunehmen; wenigstens einen Sensor, der ausgebildet ist, eine Unwucht des rotierenden Rades zu bestimmen; wenigstens eine Bildaufnahmevorrichtung, die ausgebildet ist, Bilder des rotierenden Rades aufzunehmen; und eine Auswertvorrichtung, die ausgebildet ist, aus den aufgenommenen Bildern die Achse des Rades zu bestimmen; eine Abweichung der Achse des Rades von der Rotationsachse zu bestimmen und diese Abweichung beim Auswuchten des Rades, d.h. beim Bestimmen der Position(en) auf der Felge, an denen Auswuchtgewichte anzubrigen sind, zu berücksichtigen.According to one exemplary embodiment of the invention, a balancing device for balancing a wheel, in particular a motor vehicle wheel, comprises a wheel holder rotatable about a rotation axis and designed to receive a wheel to be balanced; at least one sensor configured to determine an imbalance of the rotating wheel; at least one image pickup device configured to receive images of the rotating wheel; and an evaluation device, which is designed to determine the axis of the wheel from the recorded images; determine a deviation of the axis of the wheel from the axis of rotation and this deviation in the balancing of the wheel, i. in determining the position (s) on the rim to which balance weights are to be applied.
Bei einem Verfahren und einer Auswucht-Maschine zum Auswuchten eines Rades gemäß Ausführungsbeispielen der Erfindung ist es nicht notwendig, die Achse des auszuwuchtenden Rades exakt mit der Rotationsachse der Auswucht-Maschine auszurichten, da eine mögliche Abweichung der Achse des Rades von der Rotationsachse der Auswuchtvorrichtung erkannt und beim Auswuchten berücksichtigt wird.In a method and a balancing machine for balancing a wheel according to embodiments of the invention, it is not necessary to align the axis of the wheel to be balanced exactly with the axis of rotation of the balancing machine, as a possible deviation of the axis of the wheel detected by the axis of rotation of the balancing device and is taken into account during balancing.
Auf teure und verschleißanfällige Adapter, die das Rad exakt auf der Achse der Auswucht-Maschine zentrieren, kann daher verzichtet werden. Das Auswuchten kann auch schneller durchgeführt werden, da das Rad ohne den notwendigen Zentriervorgang schneller und einfacher auf der Auswuchtvorrichtung montiert werden kann.On expensive and wear-prone adapters that center the wheel exactly on the axis of the balancing machine can therefore be dispensed with. The balancing can also be done faster because the wheel can be mounted faster and easier on the balancing device without the necessary centering.
Eine Ausführungsform des Verfahrens umfasst, zum Auswuchten des Rades die Position wenigstens eines Auswuchtgewichtes auf dem Rad, insbesondere auf seiner Felge, zu berechnen, und dabei die zuvor festgestellte Abweichung der Achse des Rades von der Rotationsachse der Auswuchtvorrichtung zu berücksichtigen. Auf diese Weise werden die zum Auswuchten des Rades geeigneten Positionen der Auswuchtgewichte exakt bestimmt, insbesondere auch dann, wenn die Achse des Rades nicht exakt auf der Rotationsachse der Auswuchtvorrichtung angeordnet ist.An embodiment of the method comprises, for balancing the wheel to calculate the position of at least one balancing weight on the wheel, in particular on its rim, and thereby to take into account the previously determined deviation of the axis of the wheel from the axis of rotation of the balancing device. In this way, the positions of the balance weights suitable for balancing the wheel are exactly determined, in particular even if the axis of the wheel is not arranged exactly on the axis of rotation of the balancing device.
Eine Ausführungsform einer Auswucht-Maschine umfasst eine Anzeigevorrichtung, die ein aktuelles Bild des Rades anzeigt, wobei in dem angezeigten Bild die zuvor berechneten Positionen der Auswuchtgewichte markiert sind. Auf diese Weise kann ein Bediener der Auswuchtvorrichtung die Positionen, an denen die Auswuchtgewichte anzugbringen sind, um das Rad auszuwuchten, besonders einfach erkennen, und dort die notwendigen Auswuchtgewichte montieren. Der Auswuchtvorgang wird dadurch weiter vereinfacht und beschleunigt. Darüber hinaus wird die Gefahr möglicher Fehler beim Anbringen der Auswuchtgewichte reduziert.An embodiment of a balancing machine comprises a display device which displays a current image of the wheel, wherein the previously calculated positions of the balancing weights are marked in the displayed image. In this way, an operator of the balancing device can particularly easily recognize the positions at which the balance weights are to be balanced in order to balance the wheel, and mount there the necessary balance weights. The balancing process is thereby further simplified and accelerated. In addition, the risk of possible errors when attaching the balance weights is reduced.
In einer Ausführungsform wird das Rad durch wenigstens eine geeignete Beleuchtungsvorrichtung beleuchtet. Dabei kann die wenigstens eine Beleuchtungsvorrichtung insbesondere einen Laser umfassen, der ausgebildet ist, das Rad mit Laserlicht, insbesondere einem Laserlichtmuster, zu beleuchten. In one embodiment, the wheel is illuminated by at least one suitable lighting device. In this case, the at least one illumination device may in particular comprise a laser which is designed to illuminate the wheel with laser light, in particular a laser light pattern.
Durch eine geeignete Beleuchtung des Rades kann die Bestimmung der Rotationsachse des Rades aus den von der wenigstens einen Bildaufnahmevorrichtung aufgenommenen Bildern vereinfacht und verbessert werden. Insbesondere kann die Genauigkeit bei der Bestimmung der Position und Ausrichtung der Achse des Rades und damit das Ergebnis des Auswuchtvorgangs verbessert werden.By suitable illumination of the wheel, the determination of the axis of rotation of the wheel can be simplified and improved from the images taken by the at least one image recording device. In particular, the Accuracy in determining the position and orientation of the axis of the wheel and thus the result of the balancing process can be improved.
In einer Ausführungsform werden Markierungen, insbesondere lichtreflektierende Markierungen, an dem Rad angebracht, um die Bildaufnahme noch weiter zu verbessern. Dadurch kann die Achse des Rades noch besser bestimmt werden.In one embodiment, markers, particularly light-reflecting markers, are attached to the wheel to further enhance image capture. As a result, the axis of the wheel can be determined even better.
In einer Ausführungsform ist die Radhalterung der Auswuchtvorrichtung ausgebildet, am Umfang der Felge des Rades und/oder am Umfang des Reifens des Rades anzugreifen, um das Rad in der Radhalterung zu fixieren. Auf diese Weise kann die Montage des Reifens in der Halterung vereinfacht werden. Insbesondere ist es nicht notwendig, die Felge des Rades durch Schrauben oder ähnliche Befestigungsmittel an der Halterung zu fixieren.In one embodiment, the wheel mount of the balancing device is configured to engage the periphery of the rim of the wheel and / or the circumference of the tire of the wheel to fix the wheel in the wheel mount. In this way, the mounting of the tire in the holder can be simplified. In particular, it is not necessary to fix the rim of the wheel by screws or similar fastening means to the bracket.
In einer Ausführungsform weist die Auswuchtvorrichtung mehrere Bildaufnahmevorrichtungen auf, die insbesondere ausgebildet sind, Bilder des Rades aus verschiedenen Positionen / Winkeln aufzunehmen. Bei einer Bildaufnahme aus verschiedenen Positionen / Winkeln stehen der Auswertvorrichtung mehr Informationen zur Verfügung, um die Achse des Rades zu bestimmen, wodurch die Position und Lage der Achse des Rades noch genauer bestimmt werden kann.In one embodiment, the balancing device comprises a plurality of image pickup devices, which are in particular designed to receive images of the wheel from different positions / angles. When taking pictures from different positions / angles, the evaluation device has more information available to determine the axis of the wheel, whereby the position and position of the axis of the wheel can be determined even more accurately.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.The invention will be explained in more detail below with reference to the attached figures.
Die
Die Auswuchtvorrichtung
Die Auswuchtvorrichtung
An der Rotationswelle
Die in den
Zusätzlich kann noch ein Positionierungssensor
An dem in den
Dazu weist die Halterung
Einzelheit der Befestigungsbacken
Die Auswuchtvorrichtung
Eine Auswertvorrichtung
Die Auswertvorrichtung
Für die Bestimmung der Unwucht sind drei Parameter erforderlich, die bisher vom Anwender manuell eingeben werden müssen: Der Abstand der Felge, die Breite und der Durchmesser der Felge. To determine the imbalance, three parameters are required, which previously had to be entered manually by the user: The distance of the rim, the width and the diameter of the rim.
In einer Auswuchtvorrichtung
Die Auswertvorrichtung
Eine festgestellte Unwucht des Rades
Da Größe und Position der an der Felge
Zusätzlich zu der wenigstens einen Bildaufnahmevorrichtung
Durch geeignetes Beleuchten des in der Halterung
Auf der Anzeigevorrichtung
Da die Auswuchtgewichte
Die
Die in der
An den in radialer Richtung äußeren Enden jedes der Arme
Die Befestigungsbacken
An den äußeren, von der Nabe
Die zweiten Arme
Das Markierungselement
Das Befestigungselement
In der Darstellung der
da die lichtreflektierenden Oberflächen
Anstelle eines mechanischen Befestigungsbereichs
Eine Halterung
Aus den von der wenigstens einen Bildaufnahmevorrichtung
Nachdem Ausgleichsgewichte
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Priority Applications (1)
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DE102015222876.2A DE102015222876A1 (en) | 2015-11-19 | 2015-11-19 | Device and method for balancing a wheel |
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ID=58693893
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DE102015222876.2A Withdrawn DE102015222876A1 (en) | 2015-11-19 | 2015-11-19 | Device and method for balancing a wheel |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN109141750A (en) * | 2018-10-19 | 2019-01-04 | 天津电力机车有限公司 | It is a kind of to take turns to uneven alignment device |
CN113776735A (en) * | 2021-08-21 | 2021-12-10 | 盐城高玛电子设备有限公司 | Vehicle-mounted wireless vibration signal pickup device and working method thereof |
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2015
- 2015-11-19 DE DE102015222876.2A patent/DE102015222876A1/en not_active Withdrawn
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CN109141750A (en) * | 2018-10-19 | 2019-01-04 | 天津电力机车有限公司 | It is a kind of to take turns to uneven alignment device |
CN109141750B (en) * | 2018-10-19 | 2024-03-01 | 天津电力机车有限公司 | Wheel set unbalance alignment device |
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CN113776735B (en) * | 2021-08-21 | 2024-05-14 | 盐城高玛电子设备有限公司 | On-vehicle wireless vibration signal pickup device and working method thereof |
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