DE102016206431B4

DE102016206431B4 - Verfahren zum Ausgleichen eines Gleichförmigkeitswertes an einem Fahrzeugreifen

Info

Publication number: DE102016206431B4
Application number: DE102016206431.2A
Authority: DE
Inventors: Uwe Knicker
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2016-04-15
Filing date: 2016-04-15
Publication date: 2023-12-28
Anticipated expiration: 2036-04-16
Also published as: DE102016206431A1

Abstract

Verfahren zum Ausgleichen eines Gleichförmigkeitswertes an einem Fahrzeugreifen (1), mit folgenden Schritten:a) Herstellen von Fahrzeugreifen (1),b) Durchführung einer Qualitätskontrolle an den fertig hergestellten Fahrzeugreifen (1), wobei jeweils der Gleichförmigkeitswert des Fahrzeugreifens (1) mit einer Messvorrichtung kontrolliert wird,c) Aussortieren von Fahrzeugreifen (1) bei denen der Gleichförmigkeitswert einen vorgegebenen Toleranzwert überschreitet,d) Zuführen des aussortierten Fahrzeugreifens (1) zu einer Nachbearbeitung,e) Einspannen des Fahrzeugreifens (1) in einer Aufspannvorrichtung,f) Einsatz eines Kamerasystems,wobei die Kamera auf das durch den Reifenwulst (7) gebildete innere Loch gerichtet ist,g) Durchführen einer Wulstvermessung,wobei mit einem ersten Messgerät die innere Wulstkontur (3) abgetastet und in einem Datenspeicher gespeichert wird,wobei mit einem zweiten Messgerät die jeweilige Materialdicke unter dem Wulstkern (8) vermessen und in einem Datenspeicher gespeichert wird,h) Durchführen eines Materialabtrages mit einem Industrieroboter,wobei der Industrieroboter mit einem Werkzeug auf der inneren Seite des Reifenwulstes (7) an vorgegebenen Positionen Gummimaterial entfernt,wobei mit dem Materialabtrag der Gleichförmigkeitswert für den Fahrzeugreifen (1) auf einen vorgegebenen Toleranzwert eingestellt wird,i) Weiterverarbeitung des Fahrzeugreifens (1) mit weiteren Schritten.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ausgleichen eines Gleichförmigkeitswertes an einem Fahrzeugreifen.
Bei der Reifenherstellung kann es dazu kommen, dass bestimmte Reifen nicht einen vorgegebenen Toleranzwert für einen Gleichförmigkeitswert einhalten. Diese Reifen werden im Normalfall nachbearbeitet, um den Gleichförmigkeitswert entsprechend zu korrigieren. Eine Methode zur Korrektur des Gleichförmigkeitswertes besteht darin, dass mit einem Schleifgerät manuell Teilbereiche des Reifenwulstes abgeschliffen werden.
In DE 10 2009 051 622 A1 ist beschrieben, mit einem Linienlaser eine Laserlinie auf die Außenkontur und die Innenkontur des Reifens im Bereich der Lauffläche zu projizieren und über eine Kamera die Kontur im Bereich der Laserlinie zu erfassen, um ein Reifenvolumen zu bestimmen und daraus auf eine Unwucht zu schließen. Eine Unwucht wird durch Abtragen oder Auftragen von Material ausgeglichen.
In DE 10 2010 037 079 A1 ist beschrieben, den Sitz eines Reifens auf einer Felge zu kontrollieren und dadurch Montagefehler zu erkennen. DE 196 08 528 C2 betrifft die Ermittlung von Unregelmäßigkeiten in der Struktur und Anordnung von Festigkeitsträgern in dehnbaren Bereichen der Fahrzeugreifens, beispielsweise an einer Reifenschulter. Dadurch sollen Fehler in den Festigkeitsträgern erkannt werden. In EP 0 654 658 B1 ist beschrieben, Radiusschwankungen zu erfassen und bei Vorliegen von Radiusschwankungen den inneren Reifenwulst abzutragen.
Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem herkömmliche Nachbearbeitungsverfahren verbessert werden.
Gelöst wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit folgenden Schritten:

a) Herstellen von Fahrzeugreifen,
b) Durchführung einer Qualitätskontrolle an den fertig hergestellten Fahrzeugreifen, wobei jeweils der Gleichförmigkeitswert des Fahrzeugreifens (1) mit einer Messvorrichtung kontrolliert wird,
c) Aussortieren von Fahrzeugreifen bei denen der Gleichförmigkeitswert einen vorgegebenen Toleranzwert überschreitet,
d) Zuführen des aussortierten Fahrzeugreifens (1) zu einer Nachbearbeitung,
e) Einspannen des Fahrzeugreifens (1) in einer Aufspannvorrichtung,
f) Einsatz eines Kamerasystems, wobei die Kamera auf das durch den Reifenwulst gebildete innere Loch gerichtet ist,
g) Durchführen einer Wulstvermessung, wobei mit einem ersten Messgerät die innere Wulstkontur abgetastet und in einem Datenspeicher gespeichert wird, wobei mit einem zweiten Messgerät die jeweilige Materialdicke unter dem Wulstkern vermessen und in einem Datenspeicher gespeichert wird,
h) Durchführen eines Materialabtrages mit einem Industrieroboter, wobei der Industrieroboter mit einem Werkzeug auf der inneren Seite des Reifenwulstes an vorgegebenen Positionen Gummimaterial entfernt, wobei mit dem Materialabtrag der Gleichförmigkeitswert für den Fahrzeugreifen auf einen vorgegebenen Toleranzwert eingestellt wird,
i) Weiterverarbeitung des Fahrzeugreifens (1) mit weiteren Schritten.

Ein Vorteil der Erfindung ist insbesondere darin zu sehen, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren die Korrektur des Gleichförmigkeitswertes am Fahrzeugreifen automatisiert durchgeführt wird. Der Industrieroboter führt den Schleifvorgang am Reifenwulst aus einer vorab exakt ermittelten Wulstkontur durch. Sowohl die exakte Vermessung der Wulstkontur als auch der Schleifprozess werden automatisiert und mit einer hohen Präzision durchgeführt. Dadurch ist keine manuelle Nachbearbeitung an den Fahrzeugreifen mehr erforderlich. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die Qualitätsvorgaben, insbesondere für den Gleichförmigkeitswertes am Reifen, mit einer sehr hohen Genauigkeit eingehalten werden können.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt h) der Materialabtrag mit einem rotierenden Schleifwerkzeug erfolgt,
wobei der exakte Schleifvorgang am Reifenwulst mit der bei Schritt g) ermittelten inneren Wulstkontur erfolgt.
Mit dem rotierenden Schleifwerkzeug lässt sich der Materialabtrag am Reifenwulst mit einer hohen Genauigkeit durchführen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Schleifwerkzeug eine an die Kontur des Reifenwulstes angepasste kurvenförmige Kontur aufweist.
Dadurch lässt sich der Materialabtrag auf der inneren Seite des Reifenwulstes mit einer hohen Genauigkeit durchführen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt

g) die Wulstvermessung mit einem Industrieroboter erfolgt,

Dadurch lässt sich der Prozess auf einfache Weise automatisieren.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt

g) das erste Messgerät ein Magnet-Induktiv-Messverfahren umfasst.

Mit dem Magnet-Induktiv-Messverfahren lässt sich die Materialschichtdicke unterhalb des Reifenkernes mit einer hohen Genauigkeit bestimmen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt

g) das erste Messgerät einen Kraft- und/oder Drucksensor umfasst mit dem die innere geometrische Wulstkontur abgetastet und vermessen wird.

Dadurch lässt sich die geometrische Wulstkontur mit einer hohen Prozessgeschwindigkeit und einer hohen Genauigkeit vermessen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei Schritt

h) der Materialabtrag mit einem Laserwerkzeug erfolgt,

Dadurch lässt sich der Materialabtrag am Reifenwulst mit einer hohen Prozessgeschwindigkeit durchführen.
In einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass nach Schritt g) Fahrzeugreifen aussortiert werden bei denen aufgrund der gemessenen Materialdicke unterhalb des Reifenkernes keine Nachbearbeitung mehr ausführbar ist. Diese Fahrzeugreifen werden von der Nachbearbeitung ausgeschlossen, weil die Materialdicke unterhalb des Reifenkernes zu gering ist.
Anhand eines Ausführungsbeispiels soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:

1: ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
2: einen Ausschnitt eines Reifenwulstes in einer Querschnittansicht.

Die 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel des Verfahrens.
Der Fahrzeugreifen 1 ist schematisch in einer Seitenansicht dargestellt. Die innere Wulstkontur 3 ist in der Seitenansicht des Fahrzeugreifens im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet, wobei die Mittelachse 6 und die Seitenwand 2 des Fahrzeugreifens ebenfalls schematisch dargestellt sind. Zunächst wird bei den Fahrzeugreifen nach der Reifenherstellung eine Prüfung durchgeführt, bei dem der Gleichförmigkeitswert des Fahrzeugreifens überprüft wird.
Mit dem Gleichförmigkeitswert werden u.a. eine Unwucht, Kraftschwankungen und Abweichungen in der Geometrie des Reifens erfasst.
Alle Fahrzeugreifen, die einen vorgegebenen Toleranzwert überschreiten, werden aussortiert und müssen nachbearbeitet werden. Nach der Messung des Gleichförmigkeitswertes wird am Fahrzeugreifen eine Markierung 5 auf dem Fahrzeugreifen angebracht, die insb. den Hochpunkt am Fahrzeugreifen markiert.
Für die Durchführung der Nachbearbeitung wird der Fahrzeugreifen zunächst in einer nicht dargestellten Aufspannvorrichtung fixiert.
Anschließend wird eine Kamera auf die innere Wulstkontur 3 gerichtet, um die Lage und die Dimension des Fahrzeugreifens zu vermessen. Mit einem Industrieroboter, der beispielsweise mit einem 6-Achsenarm ausgerüstet ist, wird anschließend eine Wulstvermessung der inneren Wulstkontur 3 durchgeführt. Der Industrieroboter weist einen Greifer auf, der zwei Messgeräte umfasst. Das erste Messgerät umfasst ein Magnetinduktivmessverfahren, mit dem die Materialdicke unterhalb des Reifenkernes vermessen wird. Das zweite Messgerät ist z. B. ein Kraft- oder Drucksensor, mit dem die innere Kontur 3 am Reifenwulst exakt vermessen wird. Der Greifer des Industrieroboters fährt mit den beiden Messgeräten direkt an der inneren Wulstkontur 3 entlang, wobei die jeweiligen Messdaten in einem Speicher von einem angebundenen PC abgelegt werden. Anschließend erfolgt der automatisierte Schleifprozess an der inneren Wulstkontur 3.
Ein Industrieroboter wird hierzu mit einem Greifer und einem rotierenden Schleifwerkzeug ausgerüstet. Beim Schleifvorgang erfolgt ein Materialabtrag entlang eines Teilbereiches der inneren Wulstkontur 3. Die gestrichelte Linie 4 zeigt die innere Wulstkontur nach dem Materialabtrag. Der Materialabtrag erfolgt im Allgemeinen auf der Seite des Reifenwulstes, wo ebenfalls die Makierung 5 für die Markierung des Hochpunktes liegt. Durch den Materialabtrag wird der Gleichförmigkeitswertes am Fahrzeugreifen korrigiert.
Die 2 zeigt einen unteren Teilausschnitt 7 eines Reifenwulstes in einer Querschnittansicht. Die Materialdicke 9 unter dem Reifenkern 8 wird mit einem Magnetinduktivmessverfahren ermittelt. Das Schleifwerkzeug 10, welches mit einem Industrieroboter entlang der inneren Wulstkontur 3 verfahren wird, weist eine kurvenförmige Kontur 11 auf. Mit der dargestellten Kontur des Schleifwerkzeuges lässt sich der erforderliche Materialabtrag mit einer hohen Präzision durchführen.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugreifen in der Seitenansicht
2: Seitenwand
3: Innere Wulstkontur
4: Innere Wulstkontur nach Materialabtrag
5: Markierung für Hochpunkt am Fahrzeugreifen (Gleichförmigkeitsmessung)
6: Mittelachse des Fahrzeugreifens
7: Reifenwulst
8: Reifenkern
9: Materialdicke unter dem Reifenkern
10: Schleifwerkzeug
11: Kurvenförmige Kontur des Schleifwerkzeuges

Claims

Verfahren zum Ausgleichen eines Gleichförmigkeitswertes an einem Fahrzeugreifen (1), mit folgenden Schritten: a) Herstellen von Fahrzeugreifen (1), b) Durchführung einer Qualitätskontrolle an den fertig hergestellten Fahrzeugreifen (1), wobei jeweils der Gleichförmigkeitswert des Fahrzeugreifens (1) mit einer Messvorrichtung kontrolliert wird, c) Aussortieren von Fahrzeugreifen (1) bei denen der Gleichförmigkeitswert einen vorgegebenen Toleranzwert überschreitet, d) Zuführen des aussortierten Fahrzeugreifens (1) zu einer Nachbearbeitung, e) Einspannen des Fahrzeugreifens (1) in einer Aufspannvorrichtung, f) Einsatz eines Kamerasystems, wobei die Kamera auf das durch den Reifenwulst (7) gebildete innere Loch gerichtet ist, g) Durchführen einer Wulstvermessung, wobei mit einem ersten Messgerät die innere Wulstkontur (3) abgetastet und in einem Datenspeicher gespeichert wird, wobei mit einem zweiten Messgerät die jeweilige Materialdicke unter dem Wulstkern (8) vermessen und in einem Datenspeicher gespeichert wird, h) Durchführen eines Materialabtrages mit einem Industrieroboter, wobei der Industrieroboter mit einem Werkzeug auf der inneren Seite des Reifenwulstes (7) an vorgegebenen Positionen Gummimaterial entfernt, wobei mit dem Materialabtrag der Gleichförmigkeitswert für den Fahrzeugreifen (1) auf einen vorgegebenen Toleranzwert eingestellt wird, i) Weiterverarbeitung des Fahrzeugreifens (1) mit weiteren Schritten.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt h) der Materialabtrag mit einem rotierenden Schleifwerkzeug (10) erfolgt, wobei der exakte Schleifvorgang am Reifenwulst (7) mit der bei Schritt g) ermittelten inneren Wulstkontur (3) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schleifwerkzeug (10) eine an die Kontur des Reifenwulstes (7) angepasste kurvenförmige Kontur (11) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt g) die Wulstvermessung mit einem Industrieroboter erfolgt, wobei das erste und das zweite Messgerät am Industrieroboter angeordnet sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt g) das erste Messgerät ein Magnet-Induktiv-Messverfahren umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt g) das erste Messgerät einen Kraft- und/oder Drucksensor umfasst mit dem die innere geometrische Wulstkontur (3) abgetastet und vermessen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, dass bei Schritt h) der Materialabtrag mit einem Laserwerkzeug erfolgt, wobei der Materialabtrag durch eine Lasereinwirkung abgetragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,, dadurch gekennzeichnet, dass nach Schritt g) Fahrzeugreifen (1) aussortiert werden bei denen aufgrund der gemessenen Materialdicke (9) unterhalbe des Reifenkernes (8) keine Nachbearbeitung mehr ausführbar ist.