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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Reifen-Auswuchtmessvorrichtung, ein Auswertungsverfahren einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung, ein Kalibrierungsverfahren einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung und ein Kalibrierungsprogramm einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung.
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Technischer Hintergrund
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Bei einem Herstellungsprozess eines Reifens werden verschiedene Prüfungen an einem hergestellten Reifen zur Qualitätskontrolle durchgeführt. Als eine der Prüfungen wird ein dynamisches Gleichgewicht gemessen, wenn der Reifen gedreht wird (nachfolgend bezeichnet als ein dynamisches Gleichgewicht).
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Eine Reifen-Auswuchtmessvorrichtung, die das dynamische Gleichgewicht bzw. die dynamische Auswuchtung eines Reifens prüft, umfasst eine untere Felge und eine obere Felge, zwischen denen ein Reifen angeordnet ist, eine Hauptwelle, die mit der unteren Felge integral vorgesehen ist, einen Drehantriebsmechanismus, der die Hauptwelle drehend antreibt, und einen Exzentrizitätsgrößen-Detektionssensor, der eine Exzentrizitätsgröße detektiert, die in der Hauptwelle erzeugt wird. Die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung dreht die Hauptwelle durch den Drehantriebsmechanismus in einem Zustand, in dem der Reifen, der zwischen der unteren Felge und der oberen Felge angeordnet ist, mit Luft gefüllt ist. Der Reifen, der zwischen der unteren Felge und der oberen Felge angeordnet ist, dreht sich integral mit der Hauptwelle durch die Drehung der Hauptwelle. Die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung detektiert die Exzentrizitätsgröße, die in der Hauptwelle erzeugt wird, wenn der Reifen gedreht wird, und misst somit das dynamische Gleichgewicht (Größe der Unwucht) des Reifens.
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Bei der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung ist es notwendig ein Gleichgewicht der unteren Felge, der oberen Felge und der Hauptwelle zu kalibrieren, um eine Messungsgenauigkeit sicherzustellen. Die
JP 3 429 346 B2 offenbart ein Kalibrierungsverfahren einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung, die eine Beschwerung verwendet, dessen Gewicht bzw. Masse bekannt ist. Bei diesem Verfahren werden die untere Felge, die obere Felge und die Hauptwelle gedreht und eine exzentrische Kraft der Hauptwelle wird in jedem von einem Fall, in dem die Beschwerung nur an der unteren Felge befestigt ist, einem Fall, in dem die Beschwerung nur an der oberen Felge befestigt ist, einem Fall, in dem die Beschwerung an der unteren Felge und der oberen Felge befestigt ist, und einem Fall, in dem die Beschwerung nicht befestigt ist, detektiert. Die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung wird mit einem Messergebnis der exzentrischen Kraft kalibriert, wenn die Beschwerungen, dessen Gewichte bzw. Massen bekannt sind, befestigt werden und die untere Felge, die obere Felge und die Hauptwelle gedreht werden.
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Die
JP 2012- 247 351 A beschreibt eine Reifen-Auswuchtmessvorrichtung bzw. ein Auswertungsverfahren, bei dem grundsätzlich mehrere Reifen mit unterschiedlichen Neigungswinkeln zur Drehachse (Hauptwelle) eines Drehantriebsabschnitts angeordnet und bei unterschiedlichen Drehgeschwindigkeiten rotiert werden und dabei jeweils die exzentrische Kraft auf die Hauptwelle gemessen wird.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Technisches Problem
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Jedoch ist es notwendig wie in der
JP 3 429 346 B2 offenbart, eine Herstellung eines Reifens anzuhalten und die Beschwerung bezüglich der unteren Felge oder der oberen Felge anzubringen und abzunehmen, was Zeit und Aufwand benötigt, um die Kalibrierung der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung unter Verwendung der Beschwerung durchzuführen. Demgemäß sinkt eine Produktionseffizienz von einem Herstellungsprozess eines Reifens, wenn die Kalibrierung der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung periodisch durchgeführt wird.
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Reifen-Auswuchtmessvorrichtung, ein Auswertungsverfahren einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung, ein Kalibrierungsverfahren einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung und ein Kalibrierungsprogramm einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung vorzusehen, die für ein einfaches periodisches Durchführen einer Kalibrierung der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung, Verhindern einer Abnahme in einer Produktionseffizienz von einem Herstellungsprozess eines Reifens und Durchführen einer Qualitätskontrolle mit höherer Genauigkeit geeignet sind.
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Lösung des Problems
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Reifen-Auswuchtmessvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 vorgesehen.
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Gemäß dieser Konfiguration kann eine Größe der Unwucht des Reifens durch die Berechnungseinheit erhalten werden, wenn der Reifen zusammen mit der Hauptwelle durch den Drehantriebsabschnitt in einem Zustand gedreht wird, in dem der Reifen zwischen dem Paar von Felgen angeordnet ist und die exzentrische Kraft der Hauptwelle durch die Messeinheit für die exzentrische Kraft gemessen wird.
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Zusätzlich wird erfindungsgemäß die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle selbst durch die Berechnungseinheit erhalten, wenn die Hauptwelle, die zumindest eine von einem Paar von Felgen trägt, durch den Drehantriebsabschnitt in einem Zustand gedreht wird, in dem der Reifen nicht zwischen dem Paar von Felgen angeordnet ist und die exzentrische Kraft der Hauptwelle durch die Messeinheit für die exzentrische Kraft gemessen wird. Zum Beispiel kann in einem Fall, in dem die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle selbst aus irgendwelchen Gründen geändert wird, einschließend einer Änderung von Temperaturen oder dergleichen, die Änderung einfach ermittelt werden, wenn die Hauptwelle bei der gleichen Drehgeschwindigkeit gedreht wird, bevor und nachdem die Änderung der Exzentrizitätsgröße auftritt. Demgemäß kann in der Auswertungseinheit durch Auswerten der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle basierend auf der Korrelation zwischen der Exzentrizitätsgröße, die durch die Berechnungseinheit berechnet wird, wenn die Hauptwelle mit der vorbestimmten Drehgeschwindigkeit durch den Drehantriebsabschnitt gedreht wird, und der Drehgeschwindigkeit ermittelt werden, ob oder ob nicht die Änderung der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle erzeugt wird.
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Auf diese Weise kann die Änderung der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle ohne Befestigen einer Beschwerung an der Hauptwelle ermittelt werden. Demgemäß kann die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle in einer kurzen Zeit einfach geprüft werden.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung ferner eine Korrektureinheit umfassen, die einen Berechnungsausdruck korrigiert, der bei einer Berechnung durch die Berechnungseinheit basierend auf einem Auswertungsergebnis der Exzentrizitätsgröße durch die Auswertungseinheit verwendet wird.
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Demgemäß kann die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung durch einen Korrektur-Berechnungsausdruck kalibriert werden, welcher in der Berechnung durch die Berechnungseinheit unter Verwendung der Korrektureinheit verwendet wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung wertet die Auswertungseinheit die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle basierend auf einer Korrelation zwischen der Exzentrizitätsgröße, die durch die Berechnungseinheit basierend auf der exzentrischen Kraft berechnet wird, die gemessen wird, wenn die Hauptwelle bei jeder Drehgeschwindigkeit durch Drehen der Hauptwelle bei einer Vielzahl von Drehgeschwindigkeiten gedreht wird, die sich voneinander unterscheiden, und der Drehgeschwindigkeit aus.
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Wenn sich die Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle erhöht, erhöht sich eine Zentrifugalkraft, die in der Hauptwelle erzeugt wird, und die Exzentrizitätsgröße, die durch eine Unwucht der Hauptwelle erzeugt wird, erhöht sich auch. Demgemäß kann die Änderung der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle mit höherer Genauigkeit ausgewertet werden, wenn die Hauptwelle bei der Vielzahl von Drehgeschwindigkeiten gedreht wird, die sich voneinander unterscheiden, und die exzentrische Kraft bei jeder der Drehgeschwindigkeiten gemessen wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Auswertungsverfahren einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 3 vorgesehen.
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Unter Verwendung des Auswertungsverfahrens einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung kann die Änderung die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle selbst von der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung ohne Befestigen einer Beschwerung an der Hauptwelle ermittelt werden. Demgemäß kann die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle in einer kurzen Zeit einfach geprüft werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist auch ein Kalibrierungsverfahren einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 4 vorgesehen.
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Durch Verwendung des Kalibrierungsverfahrens einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung kann die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung durch das Korrigieren des Berechnungsausdrucks kalibriert werden, der in der Berechnung durch die Berechnungseinheit unter Verwendung der Korrektureinheit in einem Fall verwendet wird, in dem die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung geändert wird.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist schließlich ein Kalibrierungsprogramm einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruches 5 vorgesehen.
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Da das Kalibrierungsprogramm der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung in die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung einbezogen wird, kann in einem Fall, in dem die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung geändert wird, die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung durch den Korrektur-Berechnungsausdruck kalibriert werden, der in der Berechnung durch die Berechnungseinheit unter Verwendung der Korrektureinheit verwendet wird.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der oben beschriebenen Reifen-Auswuchtmessvorrichtung, des Auswertungsverfahrens einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung, des Kalibrierungsverfahrens einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung und des Kalibrierungsprogramms der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung wird die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung einfach kalibriert, eine Abnahme in der Produktionseffizienz von dem Herstellungsprozess des Reifens wird verhindert und eine Qualitätskontrolle kann mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden.
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Kurzbeschreibung der Abbildungen
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- 1 ist eine Aufrissansicht, die eine schematische Konfiguration einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 2 ist eine ebene Schnittansicht, die eine Lastmessdose oder -zelle zeigt, welche eine exzentrische Kraft einer Hauptwelle der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detektiert.
- 3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Steuereinheit der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Messverarbeitung einer Größe der Unwucht der Hauptwelle in der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Messwertverarbeitung einer Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle bei der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf eines Betriebsverfahrens in der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
- 7 ist eine Ansicht, die eine Korrelation zwischen einer Variation einer Drehgeschwindigkeit und einer Variation der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle zeigt, die zum Kalibrieren der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird. Beschreibung der Ausführungsformen
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1 ist eine Aufrissansicht, die eine schematische Konfiguration einer Reifen-Auswuchtmessvorrichtung in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 ist eine ebene Schnittansicht, die eine Lastmessdose oder -zelle zeigt, welche eine exzentrische Kraft einer Hauptwelle der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detektiert.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst eine Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 einen Vorrichtungshauptkörper 10 und eine Steuereinheit 20.
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Der Vorrichtungshauptkörper 10 umfasst eine Basis 11, eine Hauptwelle 12, eine untere Felge 13, eine obere Felge 14, eine Welle 15 und Lastmesszellen (Messeinheiten für eine exzentrische Kraft) 16L und 16H.
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Die Basis 11 ist auf einer Bodenfläche installiert.
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Die Hauptwelle 12 erstreckt sich in einer Vertikalrichtung und wird über ein Hauptwellentragelement 19 an der Basis 11 getragen. Das Hauptwellentragelement 19 ist an der Basis 11 über Befestigungselemente 19h befestigt. Das Hauptwellentragelement 19 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet und die Hauptwelle 12 ist drehbar innerhalb des Hauptwellentragelements 19 getragen.
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Die Hauptwelle 12 wird um eine Mittelachse davon durch einen Drehantriebsabschnitt 17 drehbar angetrieben, wie beispielsweise einem Motor, der in der Basis 11 vorgesehen ist. Ein oberer Endabschnitt 12a der Hauptwelle 12 steht von einer oberen Oberfläche 11a der Basis 11 vertikal nach oben vor.
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Die untere Felge 13 ist an dem oberen Endabschnitt 12a der Hauptwelle 12 integral befestigt und dreht sich zusammen mit der Hauptwelle 12. Eine Felgenkontaktoberfläche 13f, die in engen Kontakt mit dem Innenumfangsabschnitt des Reifens T von unten kommt, ist an der unteren Felge ausgebildet.
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Die obere Felge 14 ist so angeordnet, dass diese der unteren Felge 13 mit einer Lücke vertikal dazwischen gegenüberliegt. Eine Felgenkontaktoberfläche 14f, die in engen Kontakt mit dem Innenumfangsabschnitt des Reifens T von oben kommt, ist an der oberen Felge 14 ausgebildet.
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Die Welle 15, die sich nach unten erstreckt, ist integral an der oberen Felge 14 vorgesehen. Ein unterer Endabschnitt 15b der Welle 15 ist in ein Einsetzloch 12h eingesetzt, das in der Hauptwelle 12 ausgebildet ist, und ist vorgesehen, um in einer Vertikalrichtung bezüglich der Hauptwelle 12 angehoben und abgesenkt zu werden. Ein Halteabschnitt 14p zum Halten der oberen Felge 14 und der Welle 15 ist an der oberen Felge 14 vorgesehen. Der Halteabschnitt 14p kann durch ein Spannfutterelement 18 einer Anhebungs-/Absenkungsvorrichtung (nicht gezeigt) gehalten werden, und die obere Felge 14 und die Welle 15 werden vertikal durch die Anhebungs-/Absenkungsvorrichtung (nicht gezeigt) angehoben und abgesenkt. Demgemäß kann die obere Felge 14 sich nahezu oder weg von der unteren Felge 13 bewegen.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, sind die Lastmesszellen 16L und 16H so vorgesehen, dass diese mit der Außenumfangsoberfläche 19r des Hauptwellentragelements 19 innerhalb der Basis 11 in Kontakt stehen. Die Lastmesszellen 16L und 16H detektieren eine exzentrische Kraft (eine Kraft in einer Radialrichtung orthogonal zu einer Mittelachse der Hauptwelle 12), die in der Hauptwelle 12 erzeugt wird, über das Hauptwellentragelement 19. Die Lastmesszellen 16L und 16H sind an zwei Stellen angeordnet, die mit einem Abstand dazwischen in der Vertikalrichtung in der Basis 11 positioniert sind.
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3 ist ein Blockdiagramm, das eine Konfiguration einer Steuereinheit der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie in 3 gezeigt, umfasst die Steuereinheit 20 eine Drehsteuereinheit 21, eine Berechnungseinheit 22, eine Auswertungseinheit 23, eine Kalibrierungseinheit (Korrektureinheit) 24 und eine Speichereinheit 25.
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Die Drehsteuereinheit 21 steuert den Betrieb des Drehantriebsabschnitts 17 und stellt die Drehgeschwindigkeit der Hauptwelle 12 ein.
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Die Berechnungseinheit 22 berechnet eine Exzentrizitätsgröße basierend auf Signalen der exzentrischen Kräfte, die durch die Lastmesszellen 16L und 16H detektiert werden. Bei der vorliegenden Erfindung kann die Berechnungseinheit 22 eine Größe einer Unwucht des Reifens T, der zwischen der unteren Felge 13 und der oberen Felge 14 gehalten wird, und die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 berechnen.
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Die Auswertungseinheit 23 wertet eine Größe einer Unwucht des Reifens T und eine Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 basierend auf der Größe der Unwucht und der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 aus, die durch die Berechnungseinheit 22 berechnet werden.
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In einem Fall, in dem die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 in der Berechnungseinheit 23 von einer vorbestimmten Referenz abweicht, führt die Kalibrierungseinheit 24 eine später im Detail beschriebene Kalibrierungsverarbeitung aus.
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Die Speichereinheit 25 speichert die Größe der Unwucht oder die Exzentrizitätsgröße, die durch die Berechnungseinheit 22 berechnet wird, ein Auswertungsergebnis in der Auswertungseinheit 23 oder dergleichen ab.
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(Messwertverarbeitung der Größe einer Unwucht eines Reifens T)
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4 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Messwertverarbeitung der Größe der Unwucht des Reifens bei der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 misst die Größe der Unwucht des Reifens T in einen Zustand, in dem der Reifen T zwischen der unteren Felge 13 und der oberen Felge 14 angeordnet ist.
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Für diesen Zweck wird wie in 4 gezeigt zunächst der Reifen T an der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 11 befestigt (Schritt S101). Hierbei wird ein Innenumfangsrandabschnitt t1 (siehe 1) an der unteren Oberflächenseite des Reifens T in einen Zustand auf die untere Felge 13 gesetzt, in dem die obere Felge 14 durch die Anhebungs-/Absenkungsvorrichtung so angehoben wird, dass diese von der unteren Felge 13 getrennt wird. Als Nächstes wird die obere Felge 14 durch die Anhebungs-/Absenkungsvorrichtung so abgesenkt, dass diese in engen Kontakt mit einem Innenumfangsrandabschnitt t2 (siehe 1) an der oberen Oberflächenseite des Reifens T kommt. Als Nächstes wird der Reifen T durch einen Luftbefüllungsmechanismus (nicht gezeigt) mit Luft befüllt, der in der unteren Felge 13 umfasst ist.
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Auf diese Weise wird, nachdem der Reifen T zwischen der unteren Felge 13 und der oberen Felge 14 so angeordnet wird, dass er gehalten wird, die Hauptwelle 12 durch Steuern des Drehantriebsabschnitts 17 unter Verwendung der Drehsteuereinheit 21 mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit um die Mittelachse gedreht (Schritt S102) .
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Demgemäß dreht der Reifen T integral mit der Hauptwelle 12, der unteren Felge 13, der Welle 15 und der unteren Felge 13.
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Die Lastmessdosen oder -zellen 16L und 16H detektieren eine exzentrische Kraft, die während der Drehung des Reifens T in der Hauptwelle 12 erzeugt wird, (Schritt S103). Ein Ausgabesignal der exzentrischen Kraft, die durch jede der Lastmessdosen oder -zellen 16L und 16H detektiert wird, wird an die Berechnungseinheit 22 der Steuereinheit 20 übermittelt.
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Die Berechnungseinheit 22 berechnet die Größe der Unwucht des Reifens T, basierend auf dem Ausgabesignal, das von den Lastmessdosen oder -zellen 16L und 16H übermittelt wird (Schritt S104).
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Die Auswertungseinheit 23 bestimmt ob oder ob die Größe der Unwucht des Reifens T, die durch die Berechnungseinheit 22 berechnet wird, nicht innerhalb eines vorbestimmten Referenzbereichs ist (Schritt S105). Der Reifen T, von dem die Größe der Unwucht innerhalb des Referenzbereichs liegt, kann als ein guter Artikel bestimmt werden und der Reifen T, von dem die Größe der Unwucht außerhalb des Referenzbereichs ist, kann als ein defekter Artikel bestimmt werden.
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Auf diese Weise wird, nachdem die Berechnung und die Auswertung der Größe der Unwucht bezüglich dem Reifen T enden, die Luft von dem Reifen T freigegeben. Danach wird die obere Felge 14 so angehoben, dass diese von der unteren Felge 13 getrennt wird und der Reifen T von der oberen Felge 14 entfernt wird (Schritt S106).
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(Messwertverarbeitung einer Exzentrizitätsgröße einer Hauptwelle)
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5 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf einer Messwertverarbeitung der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle bei der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 kann die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 in einem Zustand messen, in dem der Reifen T nicht befestigt ist. Um die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 zu messen, wird zunächst die obere Felge 14 durch die Anhebungs-/Absenkungsvorrichtung abgesenkt und mit der unteren Felge 13 in einem Zustand kombiniert, in dem diese der unteren Felge 13 gegenüberliegt.
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Als Nächstes wird wie in 5 gezeigt die Hauptwelle 12 durch Steuern des Drehantriebsabschnitts 17 unter Verwendung der Drehsteuereinheit 21 mit einer vorbestimmten ersten Drehgeschwindigkeit r1 um die Mittelachse gedreht (Schritt S201). Demgemäß dreht sich die Hauptwelle 12 mit der ersten Umdrehungsgeschwindigkeit r1.
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Die Lastmessdosen oder -zellen 16L und 16H detektieren die exzentrischen Kräfte FL und FH, die in der Hauptwelle 12 während der Drehung davon erzeugt werden (Schritt S202). Die Ausgabesignale der exzentrischen Kräfte FL und FH, die durch die Lastmessdosen oder -zellen 16L und 16H detektiert werden, werden an die Berechnungseinheiten 22 der Steuereinheit 20 übertragen.
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Als Nächstes wird die Hauptwelle 12 durch Steuern des Drehantriebsabschnitts 17 unter Verwendung der Drehsteuereinheit 21 mit einer zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit r2 um die Mittelwelle gedreht, die von der ersten Umdrehungsgeschwindigkeit r1 verschieden ist (Schritt S203). Demgemäß dreht sich die Hauptwelle 12 mit der zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit r2.
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Die Lastmessdosen oder -zellen 16L und 16H detektieren die exzentrischen Kräfte FL und FH, die in der Hauptwelle 12 während der Drehung davon erzeugt werden (Schritt S204). Die Ausgabesignale der exzentrischen Kräfte FL und FH, die durch die Lastmessdosen oder -zellen 16L und 16H detektiert werden, werden an die Berechnungseinheiten 22 der Steuereinheit 20 übertragen.
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Die Berechnungseinheit 22 berechnet die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 basierend auf den Ausgabesignalen, die von den Lastmessdosen oder -zellen 16L und 16H übertragen werden (Schritt S205).
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Hierbei ist das Verfahren eines Berechnens der Größe der Unwucht des Reifens T oder der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 durch die Berechnungseinheit 22 basierend auf den exzentrischen Kräften FL, FH, FL und FH, die durch die Lastmessdosen oder -zellen 16L und 16H detektiert werden, keinesfalls begrenzt und kann ein bekanntes Berechnungsverfahren entsprechend verwenden.
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Zum Beispiel erhält die Berechnungseinheit 22 die Größe der Unwucht (oder die Exzentrizitätsgröße) P von den exzentrischen Kräften FL und FH, die durch die Lastmessdosen oder -zellen 16L und 16H detektiert werden, wenn der Reifen T oder die Hauptwelle 12 gedreht wird, unter Verwendung des Berechnungsausdrucks (1).
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Hierbei sind a, b, c und d Koeffizienten.
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Als Nächstes wird ein Betriebsverfahren der oben beschriebenen Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 beschrieben werden.
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6 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Ablauf des Betriebsverfahrens bei der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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Wie in 6 gezeigt misst die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 nach der Installation einen Initialwert der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 (Schritt S1). Für diesen Zweck wird die Messwertverarbeitung (Schritt S201 bis S205) der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 ausgeführt. In diesem Fall werden die Exzentrizitätsgröße P1, die von den exzentrischen Kräften FL und FH berechnet wird, wenn die Hauptwelle 12 mit der ersten Drehgeschwindigkeit r1 gedreht wird, und die Exzentrizitätsgröße P2, die von den exzentrischen Kräften FL und FH berechnet werden, wenn die Hauptwelle 12 mit der zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit r2 gedreht wird, als Initialwerte P1 und P2 gemessen.
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Die Initialwerte P1 und P2 der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12, die in Schritt S1 gemessen werden, werden in der Speichereinheit 25 der Steuereinheit 20 gespeichert (Schritt S2).
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Danach misst die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 die Größe der Unwucht des Reifens T, der von einem Herstellungsprozess (Vulkanisierungsprozess) des Reifens zu der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 sequentiell transportiert wird (Schritt S3). Für diesen Zweck wird die Messwertverarbeitung (Schritte S101 bis S106) der Größe der Unwucht des Reifens T durchgeführt.
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Um die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 periodisch zu kalibrieren, bestimmt die Steuereinheit 20 ob oder ob die Messwertverarbeitung der Größe der Unwucht des Reifens T eine vorbestimmte und spezifizierte Anzahl von Malen durchgeführt wird (Schritt S4). In einem Fall, in dem die Anzahl von Durchführungen der Messwertverarbeitung die spezifizierte Anzahl von Malen nicht erreicht, wird die Messwertverarbeitung bezüglich der Größe der Unwucht des Reifens T von Schritt S3 wiederholt.
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In einem Fall, in dem die Anzahl von Durchführungen der Messwertverarbeitung die spezifizierte Anzahl von Malen erreicht, wird die Messung der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 durchgeführt (Schritt S5). Um die Messung der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 in Schritt S5 durchzuführen, wird die Messwertverarbeitung (Schritte S201 bis S205) der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 durchgeführt.
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In diesem Fall werden ein Messwert P1' von Exzentrizitätsgrößen, die von exzentrischen Kräften FL' und FH' erhalten werden, wenn die Hauptwelle 12 mit der ersten Umdrehungsgeschwindigkeit r1 gedreht wird und ein Messwert P2' der Exzentrizitätsgröße, die von den exzentrischen Kräften FL' und FH' erhalten wird, wenn die Hauptwelle 12 mit der zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit r2 gedreht wird, in der Speichereinheit 25 gespeichert.
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Als Nächstes vergleicht die Auswertungseinheit 23 der Steuereinheit 20 die Messwerte P1' und P2' der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 mit den Initialwerten P1 und P2 der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12, die in der Speichereinheit 25 in Schritt S2 gespeichert wird, basierend auf dem Messergebnis der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12, die in Schritt S5 gemessen wird (Schritt S6).
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Hierbei wird es insbesondere wie folgt durchgeführt, um die Exzentrizitätsgrößen der Hauptwelle 12 zu vergleichen.
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7 ist eine Ansicht, die eine Korrelation zwischen einer Variation einer Drehgeschwindigkeit und einer Variation der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle zeigt, die zum Kalibrieren der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
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Wie in 7 gezeigt wird beispielsweise in dem oben beschriebenen Schritt S2 ein Vergleichsausdruck P = k × r, der die Korrelation zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit r und der Exzentrizitätsgröße P der Hauptwelle 12 angibt von dem Initialwert P1 der Exzentrizitätsgröße, wenn die Hauptwelle 12 mit der ersten Umdrehungsgeschwindigkeit r1 gedreht wird, und der Initialwert P2 der Exzentrizitätsgröße, wenn die Hauptwelle 12 mit der zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit r2 gedreht wird, bestimmt.
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Außerdem wird in dem oben beschriebenen Schritt S5 ein Vergleichsausdruck P' = k' × r, der die Beziehung zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit r und der Exzentrizitätsgröße P' der Hauptwelle 12 angibt, von dem Messwert P1' der Exzentrizitätsgrößen, die von den exzentrischen Kräften FL' und FH' erhalten werden, wenn die Hauptwelle 12 mit der ersten Umdrehungsgeschwindigkeit r1 gedreht wird, und die Messgröße P2' der Exzentrizitätsgrößen, die von den exzentrischen Kräften FL' und FH' erhalten werden, wenn die Hauptwelle 12 mit der zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit r2 gedreht wird, bestimmt.
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Die Auswertungseinheit 23 vergleicht den Koeffizienten k und den Koeffizienten k' miteinander durch den Vergleichsausdruck P basierend auf den Initialwerten P1 und P2, die in Schritt S2 gespeichert werden, und den Vergleichsausdruck P' basierend auf den Messwerten P1' und P2', die in Schritt S5 gemessen werden (Schritt S7). Wenn eine Differenz (oder Vergrößerung) des Koeffizienten k' bezüglich des Koeffizienten k innerhalb eines vorbestimmten Bereichs ist, wird der Schritt zu Schritt S3 zurückkehren, und die Messung bezüglich der Größe der Unwucht des Reifens T wird fortgesetzt.
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In Schritt S7 wird in einem Fall, in dem die Differenz (oder Vergrößerung) des Koeffizienten k' bezüglich des Koeffizienten k außerhalb des vorbestimmten Bereichs ist, eine Kalibrierungsverarbeitung ausgeführt (Schritt S8).
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Für diesen Zweck wird ein Korrekturkoeffizient k'' durch „k'' = k / k'“ so erhalten, dass der aktuelle Koeffizient k' basierend auf den Messwerten P1' und P2', die durch Schritt S5 gemessen werden, der Koeffizient k wird, basierend auf den Initialwerten P1 und P2, die in Schritt S2 gespeichert werden.
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Der korrigierte Korrekturwert k'' (=k / k') wird in der Speichereinheit 25 gespeichert. Danach wird in einem Fall, in dem die Messung der Größe der Unwucht des Reifens T durchgeführt wird, die Größe der Unwucht P des Reifens T von den exzentrischen Kräften FL und FH, die durch die Lastmessdosen oder -zellen 16L und 16H detektiert werden, durch Korrigieren des Berechnungsausdrucks (1) unter Verwendung des Korrekturkoeffizienten k'' (= k / k') berechnet.
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Die Reihe eines Verarbeitens, wie oben beschrieben, wird wiederholt ausgeführt bis die Messung der Größe der Unwucht des Reifens T in der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 endet (Schritt S9).
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Zusätzlich kann die Messwertverarbeitung und die Speicherverarbeitung des Initialwerts der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 in den Schritten S1 und S2 nur durchgeführt werden, wenn die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 installiert wird, und danach kann, wenn die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 aktiviert wird und die Messung der Größe der Unwucht des Reifens T startet, der Korrekturwert, der in Schritt S9 gespeichert wird, verwendet werden. Selbstverständlich kann, jedes Mal, wenn die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 aktiviert wird, die Messwertverarbeitung und die Speicherverarbeitung des Initialwerts der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 in den Schritten S1 und S2 durchgeführt werden.
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Gemäß der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 und des Auswertungsverfahrens der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 der oben beschriebenen Ausführungsform kann die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 selbst durch die Berechnungseinheit 22 erhalten werden, wenn die Hauptwelle 12 durch den Drehantriebsabschnitt 17 in einem Zustand gedreht wird, in dem der Reifen T nicht zwischen dem Paar von einer unteren Felge 13 und einer oberen Felge 14 angeordnet ist und die exzentrische Kraft F der Hauptwelle 12 durch die Lastmessdosen oder -zellen 16L und 16H gemessen werden. Zum Beispiel kann in einem Fall die Änderung einfach ermittelt werden, in dem die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 selbst aufgrund irgendwelcher Gründe geändert wird, umfassend eine Änderung der Temperaturen oder dergleichen, wenn die Hauptwelle 12, bevor und nachdem die Änderung der Exzentrizitätsgröße auftritt, mit der gleichen Umdrehungsgeschwindigkeit gedreht wird.
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Demgemäß wird in der Auswertungseinheit 23 durch Auswerten der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 basierend auf der Korrelation zwischen der Exzentrizitätsgröße, die von der exzentrischen Kraft F berechnet wird, die durch die Lastmessdosen oder -zellen 16L und 16H gemessen werden, wenn die Hauptwelle 12 mit vorbestimmten Drehgeschwindigkeiten r1 und r2 durch den Drehantriebsabschnitt 17 gedreht wird, und der Drehgeschwindigkeiten r1 und r2 bestimmt, ob oder ob die Änderung der Exzentrizitätsgrößen der Hauptwelle 12 nicht erzeugt wird.
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Auf diese Weise kann die Änderung der Exzentrizitätsgrößen der Hauptwelle 12 selbst ohne Befestigen einer Beschwerung an der Hauptwelle 12 ermittelt werden. Demgemäß kann die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 einfach und in einer kurzen Zeit geprüft werden.
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Außerdem kann in einem Fall, in dem die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 geändert wird, die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 durch Korrigieren des Berechnungsausdrucks (1) kalibriert werden, der bei der Berechnung durch die Berechnungseinheit 22 unter Verwendung der Kalibrierungseinheit 24 verwendet wird.
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Auf diese Weise kann die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 in einer kurzen Zeit geprüft und kalibriert werden, sogar kontinuierlich während einem Messen und einem Auswerten der Größe der Unwucht des Reifens T. Folglich wird die Kalibrierung der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 einfach durchgeführt und die Produktionseffizienz von dem Herstellungsprozess des Reifens T kann von einem Abnehmen gehindert werden. Zusätzlich kann, da die Prüfung der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 einfach in einer kurzen Zeit ausgeführt werden kann, die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 öfters geprüft werden als im Stand der Technik, und eine Qualitätskontrolle kann mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden.
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Außerdem kann in der Auswertungseinheit 23, wenn die Hauptwelle 12 mit der Vielzahl von Umdrehungsgeschwindigkeiten r1 und r2, die verschieden voneinander sind, gedreht wird und die exzentrische Kraft F bei jeder der Umdrehungsgeschwindigkeiten r1 und r2 gemessen wird, die Änderung der Exzentrizitätsgrößen der Hauptwelle 12 mit hoher Genauigkeit ausgewertet werden.
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Außerdem kann, da das oben beschriebene Kalibrierungsverfahren der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 und das oben beschriebene Kalibrierungsprogramm der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 in der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 einbezogen werden, die Änderung der Exzentrizitätsgrößen der Hauptwelle 12 selbst ohne Anbringen einer Beschwerung an der Hauptwelle 12 ermittelt werden. Demgemäß kann die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 in einer kurzen Zeit einfach geprüft werden.
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Außerdem kann in einem Fall, in dem die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 geändert wird, die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 durch Korrigieren des Berechnungsausdrucks (1) kalibriert werden, der in der Berechnung durch die Berechnungseinheit 22 unter Verwendung der Kalibrierungseinheit 24 verwendet wird.
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(Andere Ausführungsformen)
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform begrenzt und konstruktive Anpassungen können zu der vorliegenden Erfindung innerhalb eines Umfangs angewendet werden, welcher das Wesentliche der vorliegenden Erfindung nicht verlässt.
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Zum Beispiel wird in der oben beschriebenen Ausführungsform, wenn die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 gemessen wird, die Hauptwelle 12 in dem Zustand gedreht, in dem die obere Felge 14 abgesenkt wird, so dass diese der unteren Felge 13 gegenüberliegt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dies begrenzt. Zum Beispiel können nur die Hauptwelle 12 und die untere Felge 13 integral miteinander gedreht werden, um die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 zu messen.
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Zusätzlich wird in der oben beschriebenen Ausführungsform, wenn die Anzahl der Messungen bezüglich der Größe der Unwucht des Reifens T die spezifizierte Anzahl von Malen erreicht, die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 gemessen. Jedoch kann die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 zu jeder Zeit geprüft werden, solange die Hauptwelle 12 gedreht wird und die exzentrische Kraft F detektiert werden kann. Zum Beispiel kann die Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 gemessen werden, wenn die Messungsperiode der Größe der Unwucht des Reifens T eine vorbestimmte spezifizierte Periode erreicht hat.
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Zusätzlich wird in der oben beschriebenen Ausführungsform die exzentrische Kraft F der Hauptwelle 12 an der Seite der unteren Felge 13 durch die Lastmessdosen oder - zellen 16L und 16H detektiert. Jedoch kann die Hauptwelle 12 an einer Seite der oberen Felge 14 vorgesehen werden, um die exzentrische Kraft durch die Hauptwelle 12 an der Seite der oberen Felge 14 zu messen.
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Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 durch Messen der exzentrischen Kraft F mit der ersten Umdrehungsgeschwindigkeit r1 und der zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit r2 kalibriert. Jedoch kann die exzentrische Kraft F mit drei oder mehr Umdrehungsgeschwindigkeiten, die sich voneinander unterscheiden, gemessen werden.
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Außerdem wird die Kalibrierung der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 durch Korrigieren des Berechnungsausdrucks (1) realisiert, der in der Berechnung der Größe der Unwucht in der Berechnungseinheit 22 verwendet wird. Jedoch sind der Berechnungsausdruck oder die Korrekturinhalte keinesfalls begrenzt.
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Wenn der Initialwert der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 gemessen wird, nachdem die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 installiert wird, wird die Messwertverarbeitung (Schritt S201 bis S205) der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 durchgeführt. Außerdem ist die vorliegende Erfindung nicht auf dies begrenzt. Wenn der Initialwert der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 gemessen wird, nachdem die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 installiert wird, kann der Initialwert der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle 12 in einem Zustand gemessen werden, in dem der Reifen T oder die Beschwerung angebracht ist.
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Die Struktur der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 ist keinesfalls begrenzt und kann jede andere Konfiguration haben. Zum Beispiel ist die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 eine Konfiguration eines Vertikaltyps, in der die untere Felge 13 und die obere Felge 14 vertikal zueinander gegenüberliegen und sich die Hauptwelle 12 in der Vertikalrichtung erstreckt. Außerdem kann die vorliegende Erfindung ähnlich in einer Konfiguration eines Horizontaltyps angewendet werden, in der ein Paar von Felgen in einer Horizontalrichtung zueinander gegenüberliegen.
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Das Auswertungsverfahren und das Korrekturverfahren der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1, das in der oben beschriebenen Ausführungsform beschrieben ist, wird durch ein Einbeziehen eines Computerprogramms zu der Steuereinheit 20 der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 realisiert. Demgemäß kann die vorliegende Erfindung als das Kalibrierprogramm der Reifen-Auswuchtmessvorrichtung 1 ausgestaltet werden.
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Industrielle Anwendbarkeit
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Durch Auswertung der Exzentrizitätsgröße der Hauptwelle basierend auf der Korrelation zwischen der exzentrischen Kraft, die gemessen wird, wenn die Hauptwelle sich mit einer vorbestimmten Drehgeschwindigkeit dreht, und der Drehgeschwindigkeit, wird die Reifen-Auswuchtmessvorrichtung einfach kalibriert, eine Abnahme der Produktionseffizienz von dem Herstellungsprozess des Reifens wird verhindert und die Qualitätskontrolle kann mit höherer Genauigkeit durchgeführt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Reifen-Auswuchtmessvorrichtung
- 10
- Vorrichtungshauptkörper
- 11
- Basis
- 11a
- obere Oberfläche
- 12
- Hauptwelle
- 12a
- oberer Endabschnitt
- 12h
- Einsetzloch
- 13
- untere Felge
- 13f
- Felgenkontaktoberfläche
- 14
- obere Felge
- 14f
- Felgenkontaktoberfläche
- 14p
- Halteabschnitt
- 15
- Welle
- 15b
- unterer Endabschnitt
- 16H, 16L
- Lastmessdose oder -zelle (Messeinheit für eine exzentrische Kraft)
- 17
- Drehantriebsabschnitt
- 18
- Spannfutterelement
- 19
- Hauptwellentragelement
- 19h
- Befestigungselement
- 19r
- Außenumfangsoberfläche
- 20
- Steuereinheit
- 21
- Drehsteuereinheit
- 22
- Berechnungseinheit
- 23
- Auswertungseinheit
- 24
- Kalibrierungseinheit (Korrektureinheit)
- 25
- Speichereinheit
- FL, FL'
- exzentrische Kraft
- T
- Reifen
- t1, t2
- Innenumfangsrandabschnitt