ES2319109T3 - Procedimiento y dispositivo de exploracion optica de una rueda de vehiculo. - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de exploración óptica de una rueda de vehículo dispuesta con el eje fijo mediante uno o varios rayos de luz, en el que un respectivo rayo de luz es enviado desde al menos un sitio determinado a la superficie de la rueda de vehículo y un respectivamente correspondiente rayo reflejado por la superficie irradiada de la rueda de vehículo es recibido en al menos un sitio determinado, pudiendo ser a partir de las direcciones del rayo respectivamente emitido y del correspondiente rayo reflejado y recibido determinadas con la ayuda de un ordenador medidas y posiciones de componentes de la rueda de vehículo, comprendiendo los componentes una llanta (4) y una rueda de disco (5); caracterizado por el hecho de que se exploran al menos dos puntos superficiales mutuamente enfrentados en el lado interior de la rueda y en el lado exterior de la rueda y a partir de los datos de posición de estos puntos explorados se determina con ayuda de un ordenador el espesor del material de la rueda en la zona de la rueda de disco (5).
Description
Procedimiento y dispositivo de exploración
óptica de una rueda de vehículo.
La invención se refiere a un procedimiento y un
dispositivo de exploración óptica de una rueda de vehículo, y en
particular de una rueda de vehículo automóvil dispuesta con el eje
fijo, según el preámbulo de las reivindicaciones
1 y 9.
1 y 9.
En los procedimientos y dispositivos de este
tipo que son conocidos por el documento EP 1 174 698 A2
(US 6.535.281 B2) se explora la superficie de la rueda de automóvil mediante un rayo de luz emitido por una fuente luminosa, y el correspondiente rayo reflejado es recibido por un receptor sensible a la posición. A partir de las direcciones del rayo emitido y del rayo reflejado se mide la distancia del punto explorado a un sitio de referencia, siendo mediante un dispositivo de accionamiento que produce un movimiento de giro girados sincrónicamente la fuente luminosa y el receptor sensible a la posición en torno a un eje común para los consecutivos pasos de medición.
(US 6.535.281 B2) se explora la superficie de la rueda de automóvil mediante un rayo de luz emitido por una fuente luminosa, y el correspondiente rayo reflejado es recibido por un receptor sensible a la posición. A partir de las direcciones del rayo emitido y del rayo reflejado se mide la distancia del punto explorado a un sitio de referencia, siendo mediante un dispositivo de accionamiento que produce un movimiento de giro girados sincrónicamente la fuente luminosa y el receptor sensible a la posición en torno a un eje común para los consecutivos pasos de medición.
Además es conocida por la patente US 5.054.918
la técnica de captar la distancia axial de las pestañas de la
llanta entre sí. Para ello la rueda de automóvil es explorada
ópticamente desde el exterior y desde el interior.
Finalmente es conocido por la solicitud de
patente europea 0 565 320 un procedimiento con el que se determinan
la distancia axial de las pestañas de la llanta entre sí y la
distancia radial de las pestañas de la llanta al eje de la
rueda.
La presente invención persigue la finalidad de
crear un procedimiento y un dispositivo de la clase mencionada al
comienzo que permitan determinar de manera fiable el material de la
llanta.
Esta finalidad es alcanzada con el procedimiento
mediante las características de la reivindicación 1 y con el
dispositivo mediante las características de la reivindicación 9.
En la invención la rueda de vehículo, que está
montada con el eje fijo por ejemplo en el árbol de medición de una
máquina equilibradora y está en particular en condiciones de
efectuar un movimiento de rotación, es explorada por uno o varios
rayos de luz, y en particular por rayos láser. Un respectivo rayo de
luz es enviado desde al menos un sitio determinado a la superficie
de la rueda de vehículo, y un respectivo y correspondiente rayo
reflejado por la superficie de la rueda de vehículo es recibido en
al menos un sitio determinado. A partir de la dirección del rayo
respectivamente emitido y del correspondiente rayo recibido se
determinan y evalúan con ayuda de un ordenador las medidas y/o
posiciones de componentes de la rueda de vehículo, y por ejemplo de
la rueda de disco, de la llanta, de la pestaña de la llanta o del
neumático.
Para captar además el espesor del material de la
rueda de disco y de la llanta, se dirigen rayos de luz tanto al
lado interior como al lado exterior de la rueda de vehículo y se
captan los correspondientes rayos reflejados. Para ello están
previstos dos dispositivos sensores de este tipo, de los cuales un
dispositivo sensor capta el lado interior de la rueda y el otro
dispositivo sensor capta el lado exterior de la rueda.
Además puede preferiblemente determinarse el
perfil de la llanta tanto en el lado interior de la rueda como en
el lado exterior de la rueda. A partir de esto puede determinarse el
tipo de llanta y el tipo de rueda de disco. Complementariamente a
ello pueden captarse las pestañas de la llanta.
Además, al efectuar la exploración de la llanta
en el lado trasero de la rueda y/o en el lado exterior de la rueda
puede constatarse si está fijado o están fijados a la llanta un peso
equilibrador o varios pesos equilibradores. Además puede
determinarse la posición del respectivo peso equilibrador.
Además puede captarse la posición, y en
particular la posición angular de rotación, de una válvula de
neumático con la cual se infle el neumático de la rueda de
automóvil. Esta posición de la válvula puede usarse como posición
de referencia (posición cero) para la captación de los ángulos de
rotación en la rueda de automóvil.
La posición de la válvula puede usarse como
posición de referencia preferiblemente en combinación con la
captación de radios de la rueda mediante la exploración lumínica
óptica para la captación de las posiciones angulares de rotación de
los distintos radios en la rueda de automóvil. Con la exploración
lumínica y en particular lasérica que se describe pueden captarse
las posiciones y medidas preferiblemente de los extremos de los
radios en la llanta. El conocimiento de estas posiciones y medidas
facilita la colocación de los pesos equilibradores tras los radios,
como es sabido por la patente US 5.591.909.
Se aclara más detalladamente a continuación la
invención a base de la figura y haciendo referencia a un ejemplo de
realización.
La figura muestra en representación esquemática
una rueda de vehículo que presenta de manera convencional una rueda
de disco 5 y una llanta 4 fijada a la periferia de la rueda de disco
5. Está montado en la llanta 4 un neumático 10. Los talones del
neumático se apoyan como es sabido en las pestañas 6 de la llanta
4.
\newpage
La rueda de vehículo 1, y en particular la rueda
de vehículo automóvil, está fijada de manera conocida a un árbol de
medición 2 de una máquina equilibradora de ruedas que no está más
detalladamente representada, y dicha rueda de automóvil está
montada de forma tal que puede efectuar un movimiento de rotación en
torno a un eje de rotación que está definido por el árbol de
medición 2 y que al estar la rueda sujetada en posición centrada
coincide con el eje 3 de la rueda. De esta manera se garantiza que
el eje 3 de la rueda quedará dispuesto en posición fija en la
máquina equilibradora de ruedas.
Con uno o varios dispositivos sensores 18 pueden
medirse y determinarse con ayuda de un ordenador las medidas y
posiciones de componentes de la rueda de vehículo 1. Cada
dispositivo sensor comprende una fuente luminosa 16 que está
preferiblemente configurada como láser. Cada dispositivo sensor 18
comprende además un receptor 12 que como elemento receptor sensible
a la posición presenta preferiblemente un sensor CCD (CCD =
dispositivo acoplado por carga). La fuente luminosa 16 y el receptor
12 están fijados a un soporte 14. El soporte 14 está montado de
forma tal que puede efectuar un movimiento de pivotación en torno a
un eje de pivotación 17. El soporte 14 puede estar además montado
de forma tal que sea móvil linealmente (flecha doble 20) o siguiendo
una trayectoria de guía predeterminada con respecto al árbol de
medición 2 y a un punto 21 de fijación de la rueda de vehículo 1 al
árbol de medición 2. El movimiento de pivotación y el dado el caso
adicional movimiento lineal o guiado puede producirse con ayuda de
un dispositivo de accionamiento no más detalladamente representado,
realizado por ejemplo en forma de uno o varios motores paso a paso.
Está además prevista en el soporte 14 una óptica receptora 13. La
óptica receptora 13 y el sensor CCD 11 son componentes del receptor
12.
La fuente luminosa 16 envía un rayo de luz a la
superficie de la rueda de vehículo 1. Desde ahí la luz es reflejada
en un correspondiente rayo reflejado y llega a través de la óptica
receptora 13 de enfoque a los elementos sensores del sensor CCD 11.
El sensor CCD 11 puede captar por separado entre sí varios máximos
locales de una función de iluminancia. La dirección del rayo
reflejado depende de la distancia del punto explorado en la rueda
de vehículo 1 a la fuente luminosa 16. En dependencia de esta
distancia, el rayo reflejado es dirigido a través de la óptica
receptora 13 a un punto determinado del sensor CCD 11 y es entonces
convertido en una señal sensible a la posición o dependiente de la
posición. Esta señal es transmitida a una electrónica de medición 8
que está además en conexión con un transductor de posición 15. El
transductor de posición 15 le suministra a la electrónica de
medición 8 señales de posición que son proporcionales a las
respectivas posiciones de la fuente luminosa 16 y del sensor CCD
11. La fuente luminosa 16 y el receptor 12 son móviles junta y
sincrónicamente, puesto que están fijados al soporte común 14. Las
señales de posición están referidas a una posición de referencia
que se encuentra en la máquina no más detalladamente representada, y
están con ello referidas al árbol de medición 2, que está montado
en su sitio fijo en la máquina, y al punto de fijación axial 21, en
el cual la rueda de vehículo 1 está fijada al árbol de medición
2.
La electrónica de medición 8 produce señales de
medición que corresponden a las posiciones de los puntos de la
superficie de la rueda de automóvil 1 que son explorados por los
rayos de luz emitidos por la fuente luminosa 16.
Con ayuda de dos dispositivos sensores 18 que
están asignados al lado interior de la rueda de automóvil
(dispositivo sensor 18 izquierdo en la figura) y al lado exterior de
la rueda de vehículo 1 (dispositivo sensor 18 derecho en la figura)
pueden captarse todos los puntos de la superficie de la rueda de
automóvil 1 y en particular todos los puntos de la superficie de la
rueda de disco 5 y de la llanta 4.
Son conocidos adecuados dispositivos sensores 18
por el documento EP 1.174.698 A2 (= patente US 6.535.281). Es sin
embargo también posible usar solamente un dispositivo sensor 18 que
por un camino de guía predeterminado pueda ser llevado a
correspondientes posiciones de medición tanto en el lado interior
como en el lado exterior de la rueda de vehículo 1.
Para la captación de todos los puntos de la
superficie de la rueda de vehículo 1, ésta puede estar montada de
forma tal que pueda efectuar un movimiento de rotación en torno al
eje 3 de la rueda con el árbol de medición 2. La electrónica de
medición 8, que suministra las correspondientes señales de medición,
puede ser parte integrante del respectivo dispositivo sensor 18. Es
sin embargo también posible integrar la electrónica de medición 8
en una unidad de evaluación 19 configurada como ordenador. Gracias
al sistema de medición descrito, pueden determinarse y evaluarse
con ayuda de ordenador mediante la unidad de evaluación 19 medidas y
posiciones de componentes de la rueda de vehículo 1, así como
propiedades de estos componentes.
Con ayuda del sistema de medición descrito
pueden transmitirse a la unidad de evaluación 19 datos de posición
de puntos explorados en la superficie de la llanta 4, a partir de
los cuales puede determinarse el perfil en la superficie de la
llanta 4. Del perfil de la llanta se derivan los puntos en los que
para el equilibrado de la rueda de vehículo 1 deben disponerse
preferiblemente pesos equilibradores, y por ejemplo pesos adhesivos.
Al mismo tiempo es preferiblemente explorada por el dispositivo
sensor 18 en el lado interior de la rueda la superficie de la
llanta, como está representado esquemáticamente mediante el
dispositivo sensor 18 izquierdo que está representado en la figura.
De igual manera puede ser también explorado en el lado exterior de
la rueda el contorno de la llanta.
Además pueden ser exploradas las formas de las
pestañas 6 de la llanta. Para ello se posiciona convenientemente el
respectivo dispositivo sensor 18 y el rayo de luz emitido por la
fuente luminosa es dirigido en distintas direcciones a la
respectiva pestaña de la llanta, como está representado
esquemáticamente en la figura mediante líneas de trazos y puntos en
la parte inferior derecha de la pestaña exterior de la llanta.
Mediante pivotación y dado el caso mediante desplazamiento
rectilíneo o guiado de otro modo del dispositivo sensor 18 puede
captarse entonces el perfil o la forma de la pestaña de la llanta.
De la forma de la pestaña de la llanta se deriva además una
indicación con respecto al fabricante del vehículo. El operario
puede entonces obtener a partir del correspondiente banco de datos
indicaciones para la elección de los pesos equilibradores a
utilizar.
Además puede medirse el espesor de la rueda de
disco 5. Para ello se explora la superficie de la rueda de disco 5
en el lado exterior y en respectivos puntos preferiblemente opuestos
del lado interior, como se muestra esquemáticamente en la figura
mediante las líneas de trazos que representan los rayos emitidos y
los correspondientes rayos reflejados. A partir de ambas
informaciones de las posiciones de los puntos superficiales
mutuamente enfrentados explorados en el lado exterior y en el lado
interior de la rueda de vehículo 1 puede obtenerse en la unidad de
evaluación 19 el espesor de la rueda de disco 5.
A partir de los datos geométricos medidos para
la rueda de disco 5 y para la llanta 6 y de la determinación de la
forma de las pestañas 6 de la llanta puede determinarse el tipo de
rueda. Se obtiene por ejemplo una información que indica si se
trata de una rueda de disco y una llanta de acero o de metal
ligero.
Al efectuar la exploración del lado exterior de
la rueda mediante el dispositivo sensor 18 puede captarse además la
posición de una válvula 22 de inflamiento del neumático. La posición
angular de rotación de la válvula 22 de inflamiento del neumático
en la rueda de vehículo 1 puede usarse como posición angular de
rotación de referencia, y por ejemplo como posición cero, para la
captación de las posiciones de los radios de la rueda de disco 5.
La captación de las posiciones angulares de rotación de los radios
de la rueda de disco 5 puede efectuarse asimismo con el dispositivo
sensor 18. Aquí el rayo de luz emitido por la fuente luminosa 16 es
preferiblemente dirigido a la zona del extremo 7 de un radio en la
cual el radio o la rueda de disco 5 está unido(a) a la
llanta 4. Se entienden también por "radios" las partes de la
rueda de disco que van desde el cubo de la rueda hasta la llanta 4
y entre las cuales están previstos vaciados en la rueda de disco. La
determinación de las posiciones angulares de rotación con ayuda del
dispositivo sensor 18 resulta ser ventajosa en particular al
colocar pesos equilibradores detrás de los radios, como es por
ejemplo sabido por la descripción impresa de patente US
5.591.909.
La posición angular de rotación de la válvula 22
de inflamiento del neumático puede constituir además una posición
de referencia para una puesta en coincidencia, es decir para un giro
del neumático con respecto a la llanta 4 o a la rueda de disco
5.
La captación de las posiciones angulares de
rotación para los radios y la válvula 22 de inflamiento del
neumático tiene lugar en cooperación con señales del ángulo de
rotación que son suministradas a la unidad de evaluación 19 por un
transductor de ángulos de giro 23 que está en acoplamiento con el
árbol de medición 2. Es conocida la técnica de poner en una máquina
equilibradora de ruedas a un transductor de ángulos de giro de este
tipo en conexión con el árbol de medición 2.
Además pueden constatarse con ayuda del
respectivo dispositivo sensor 18 la presencia de pesos
equilibradores en la llanta 4 y la posición de estos pesos
equilibradores. En particular en el caso de las llantas anchas se
evita con ello el peligro de que le pasen por alto al operario tales
pesos equilibradores, en particular al efectuar un cambio de
neumático o bien al efectuar mediciones en la rueda de disco.
El dispositivo sensor 18 que sirve para la
exploración del lado interior de la rueda de vehículo está
preferiblemente montado de forma tal que puede efectuar un
movimiento de pivotación en el armazón de la máquina equilibradora
no más detalladamente representada, como es sabido por ejemplo por
el documento EP 1 174 698 A2 (= US 6.535.281 B2). El dispositivo
sensor 18 que explora el lado exterior de la rueda de vehículo 1 (el
dispositivo sensor 18 de la derecha en la figura) puede estar
previsto en un bastidor giratorio, y en particular en una cubierta
de protección de la rueda no más detalladamente representada que
está prevista de manera conocida en una máquina equilibradora de
ruedas. Este dispositivo sensor 18 está preferiblemente montado de
forma tal que puede efectuar un movimiento de pivotación. Dicho
dispositivo sensor puede estar adicionalmente montado en el
bastidor giratorio o en la cubierta de protección de la rueda de
forma tal que sea además susceptible de ser desplazado linealmente
(en la dirección de la flecha doble 20).
La invención es aplicable a ruedas de vehículo
de cualquier clase, como por ejemplo ruedas de vehículo automóvil,
ruedas de motocicleta, ruedas de vehículos industriales y ruedas
similares.
- 1
- Rueda de vehículo
- 2
- Árbol de medición
- 3
- Eje de la rueda
- 4
- Llanta
- 5
- Rueda de disco
- 6
- Pestaña de la llanta
- 7
- Extremo de radio
- 8
- Electrónica de medición
- 9
- Electrónica de evaluación
- 10
- Neumático
- 11
- Sensor CCD
- 12
- Receptor
- 13
- Óptica receptora
- 14
- Soporte
- 15
- Transductor de posición
- 16
- Fuente luminosa
- 17
- Eje de pivotación
- 18
- Dispositivo sensor
- 19
- Unidad de evaluación
- 20
- Dirección de guiamiento lineal
- 21
- Punto de fijación axial
- 22
- Válvula de inflamiento del neumático
- 23
- Transductor de ángulos de giro
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
\bullet EP 1174698 A2 [0002] [0020] [0030]
\bullet US 6535281 B2 [0002] [0030]
\bullet US 5054918 A [0003]
\bullet EP 0565320 A [0004]
\bullet US 5591909 A [0012] [0026]
\bullet US 6535281 B [0020]
Claims (10)
1. Procedimiento de exploración óptica de una
rueda de vehículo dispuesta con el eje fijo mediante uno o varios
rayos de luz, en el que un respectivo rayo de luz es enviado desde
al menos un sitio determinado a la superficie de la rueda de
vehículo y un respectivamente correspondiente rayo reflejado por la
superficie irradiada de la rueda de vehículo es recibido en al
menos un sitio determinado, pudiendo ser a partir de las direcciones
del rayo respectivamente emitido y del correspondiente rayo
reflejado y recibido determinadas con la ayuda de un ordenador
medidas y posiciones de componentes de la rueda de vehículo,
comprendiendo los componentes una llanta (4) y una rueda de disco
(5);
caracterizado por el hecho de que se
exploran al menos dos puntos superficiales mutuamente enfrentados en
el lado interior de la rueda y en el lado exterior de la rueda y a
partir de los datos de posición de estos puntos explorados se
determina con ayuda de un ordenador el espesor del material de la
rueda en la zona de la rueda de disco (5).
\vskip1.000000\baselineskip
2. Procedimiento según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que con el
rayo de luz emitido, que es al menos uno, y con el correspondiente
rayo de luz reflejado se explora el perfil de la llanta de la rueda
de vehículo.
\vskip1.000000\baselineskip
3. Procedimiento según la reivindicación 1 o
2,
caracterizado por el hecho de que se
explora la superficie de la rueda en la zona de las pestañas de la
llanta, y a partir de los respectivos datos de posición obtenidos
con ello se determina la forma o el perfil de la respectiva pestaña
de la llanta.
\vskip1.000000\baselineskip
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado por el hecho de que a
partir de los datos geométricos de los componentes de la rueda se
determina el tipo de rueda.
\vskip1.000000\baselineskip
5. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 4,
caracterizado por el hecho de que se
captan mediante la exploración los pesos equilibradores fijados a la
llanta.
\vskip1.000000\baselineskip
6. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 5,
caracterizado por el hecho de que
mediante la exploración de la superficie de la rueda se capta la
posición angular de rotación de una válvula de inflamiento del
neumático que sirve para inflar el neumático.
\vskip1.000000\baselineskip
7. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 6,
caracterizado por el hecho de que la
posición angular de rotación de la válvula de inflamiento del
neumático es determinada en calidad de posición de referencia para
las posiciones angulares de rotación en la rueda de vehículo.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 1 a 7,
caracterizado por el hecho de que se
captan las posiciones angulares de rotación de los radios de la
rueda, en particular en la zona de los extremos de los radios que
están unidos a la llanta.
\vskip1.000000\baselineskip
9. Dispositivo de exploración óptica de una
rueda de vehículo (1) que está fijada con el eje fijo a un árbol de
medición (2) de una máquina equilibradora de ruedas con al menos una
fuente luminosa (16) para enviar un rayo de luz a la superficie de
la rueda, un receptor de luz (11, 12, 13) que es móvil en
sincronismo con la fuente luminosa (16) y sirve para la recepción
de un rayo de luz reflejado por la superficie de la rueda, y una
unidad de evaluación (18, 19) que está en conexión con el receptor
(11, 12, 13) y con un transductor de posición (15) que indica las
posiciones de la fuente luminosa (16) y del receptor (11, 12, 13),
estando la unidad de evaluación (18, 19) configurada de forma tal
que a partir de las direcciones del rayo respectivamente emitido y
del correspondiente rayo recibido determina con ayuda de un
ordenador medidas y posiciones de componentes de la rueda de
vehículo (1), comprendiendo los componentes una llanta (4) y una
rueda de disco (5);
caracterizado por el hecho de que hay al
menos dos dispositivos sensores (18) con la fuente luminosa (16) y
el receptor (11, 12, 13) que exploran el lado interior de la rueda y
el lado exterior de la rueda, estando la unidad de evaluación (18,
19) configurada de forma tal que a partir de los datos de posición
de los puntos explorados se determina con ayuda de un ordenador el
espesor del material de la rueda en la zona de la rueda de disco
(5).
\vskip1.000000\baselineskip
10. Dispositivo según la reivindicación 9,
caracterizado por el hecho de que el
dispositivo sensor (18) que explora el lado exterior de la rueda
está fijado a una cubierta de protección de la rueda de la máquina
equilibradora de ruedas.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| EP03020100A EP1512953B1 (de) | 2003-09-04 | 2003-09-04 | Verfahren und Vorrichtung zum optischen Abtasten eines Fahrzeugrades |
Publications (1)
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|---|---|
| ES2319109T3 true ES2319109T3 (es) | 2009-05-04 |
Family
ID=34130137
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES03020100T Expired - Lifetime ES2319109T3 (es) | 2003-09-04 | 2003-09-04 | Procedimiento y dispositivo de exploracion optica de una rueda de vehiculo. |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP1512953B1 (es) |
| KR (1) | KR101105096B1 (es) |
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| AT (1) | ATE417254T1 (es) |
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| ES (1) | ES2319109T3 (es) |
Families Citing this family (28)
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