IT202100018716A1 - Metodo e apparato per determinare le dimensioni geometriche di una ruota di veicoli montata in modo da poter ruotare attorno ad un asse di rotazione - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
annessa a domanda di BREVETTO PER INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo:
?Metodo e apparato per determinare le dimensioni geometriche di una ruota di veicoli montata in modo da poter ruotare attorno ad un asse di rotazione?
Campo dell?invenzione
La presente invenzione ha per oggetto un metodo per determinare le dimensioni geometriche di una ruota, od almeno di una parte di una ruota, con particolare riferimento a ruote di veicoli, nell?ambito di un processo di manutenzione di ruote. La presente invenzione ha anche per oggetto un apparato che implementi il metodo sopra menzionato.
Stato della tecnica
Le ruote di veicoli sono generalmente composte da un cerchio o cerchione ed uno pneumatico montato su di esso.
Nell?ambito delle operazioni di manutenzione delle ruote, per esempio nelle operazioni di montaggio dello pneumatico sul cerchione o dello smontaggio dello pneumatico dal cerchione, oppure nelle operazioni di equilibratura della ruota, od anche nei banchi prova freni dei veicoli, ? spesso vantaggioso determinare le dimensioni geometriche della ruota, od almeno di una sua porzione.
A questo scopo, sono note da tempo diverse soluzioni.
Per esempio, EP 1398 610 A1 mostra un metodo, ed un relativo apparato, facente uso di sensori ottici per determinare le dimensioni di una ruota di veicoli montata in modo da poter ruotare intorno ad un asse di rotazione ed, in particolare, per determinare eventuali problemi di eccentricit?.
EP 3059 546 A1 mostra un metodo, ed un relativo apparato, per la determinazione della eccentricit? di una ruota di veicoli, che utilizza un sensore ottico configurato per illuminare una porzione lineare del battistrada di uno pneumatico, detta porzione lineare avente una larghezza assiale minore della larghezza assiale del battistrada. US 2004/0165180 A1 ed US 2008/0119962 A1 illustrano, rispettivamente, una macchina equilibratrice ed una macchina smontagomme che utilizzano sensori ottici per determinare distanze, dimensioni e caratteristiche di ruote di veicoli.
US 2002/0100321 A1 mostra una equilibratrice dotata di braccetti meccanici per verificare il centraggio della ruota.
WO 2016/042445 A1 mostra uno smontagomme fornito di un sensore di distanza per rilevare il profilo di una ruota. Il sensore di distanza pu? essere di tipo ottico oppure ad ultrasuoni.
Le soluzioni note non sono tuttavia scevre da problemi. Per determinare le dimensioni geometriche di una ruota, vengono infatti utilizzate diverse tipologie di sensori.
I sensori meccanici prevedono il contatto fisico del sensore con la ruota da analizzare e tendono pertanto ad essere poco precisi e a rallentare eccessivamente il processo di manutenzione delle ruote.
Le prestazioni dei sensori basati sulle onde sonore (per esempio sensori ad ultrasuoni) sono in generale limitate dalla velocit? delle onde sonore nell?aria. La scansione non pu? dunque avvenire troppo velocemente, altrimenti il sensore potrebbe non essere in grado di analizzare correttamente la ruota o la porzione di ruota. Analogamente, laddove tali tipologie di sensori siano utilizzate in applicazioni volte alla determinazione dell?eccentricit? (o runout) della ruota oppure per la verifica del centraggio ruota, tale scarsa velocit? non consente di ottenere un elevato numero di campionamenti per giro di ruota.
Anche i sensori ottici (tipicamente laser) presentano tuttavia dei problemi. Tali tipologie di sensori sono teoricamente molto pi? veloci rispetto ai sensori basati sulle onde sonore, essendo il limite teorico di velocit? pari alla velocit? della luce. Tuttavia, anche non considerando i tempi necessari per l?elaborazione del segnale, tali sensori sono sensibili alle condizioni ambientali e quindi richiedono un certo tempo di esposizione. In generale, avverse condizioni ambientali e particolari tipologie di materiali che vengono scansionati, possono generare, nei sensori ottici, ritardi od errori nella scansione.
Scopo dell?invenzione
La Richiedente si ? posta quindi l?obiettivo di superare le limitazioni ed i problemi delle soluzioni note.
Scopo dell?invenzione ? quindi di proporre un metodo, ed un relativo apparato, in grado di determinare le dimensioni geometriche di una ruota, od almeno di una parte di una ruota, con particolare riferimento a ruote di veicoli, nell?ambito di un processo di manutenzione di ruote, in cui la ruota sia montata in modo da poter ruotare attorno ad un asse di rotazione, che consenta di effettuare velocemente e con precisione la scansione della ruota, o di una parte di ruota.
Un altro scopo della presente invenzione ? di fornire un metodo, ed un relativo apparato, per scansionare una ruota od una sua parte, nell?ambito di un processo di manutenzione di ruote, correttamente e senza errori dovuti, per esempio, alle caratteristiche del sensore utilizzato, in relazione alla velocit? di esecuzione della scansione e/o alle condizioni ambientali.
Un altro scopo della presente invenzione ? di fornire un metodo, ed un relativo apparato, per scansionare una ruota od una sua parte, nell?ambito di un processo di manutenzione di ruote, che consenta di effettuare un elevato numero di campionature, o scansioni, nell?unit? di tempo, per esempio in riferimento ad un giro completo della ruota attorno ad un asse di rotazione.
Un altro scopo della presente invenzione ? di fornire un metodo, ed un relativo apparato, per scansionare una ruota od una sua parte, nell?ambito di un processo di manutenzione di ruote, che riduca i tempi di elaborazione del segnale della scansione.
Un altro scopo della presente invenzione ? di fornire un metodo, ed un relativo apparato, per scansionare una ruota od una sua parte, nell?ambito di un processo di manutenzione di ruote, che riduca od elimini i tempi di esposizione del sensore. Un altro scopo della presente invenzione ? di fornire un metodo, ed un relativo apparato, per scansionare una ruota od una sua parte, nell?ambito di un processo di manutenzione di ruote, che sia affidabile, robusto ed economico.
Questi ed altri scopi della presente invenzione risulteranno evidenti, ad un tecnico del ramo, dalla lettura della presente descrizione dettagliata e degli allegati disegni esplicativi.
Sommario dell?invenzione
La Richiedente ha trovato che tali ed ulteriori scopi sono raggiunti da un metodo per determinare le dimensioni geometriche di una ruota, in particolare di una ruota di veicoli, o almeno di una parte di una ruota, montata in modo da poter ruotare attorno ad un asse di rotazione, comprendente le fasi di scansionare, in modalit? senza contatto, una pluralit? di punti di misura sulla ruota che sta ruotando e di misurare le distanze della pluralit? di punti di misura sulla ruota rispetto ad una posizione di riferimento. Il metodo della presente invenzione comprende inoltre le fasi di misurare le posizioni angolari della pluralit? di punti di misura rispetto all?asse di rotazione della ruota e di successivamente determinare la posizione della pluralit? di punti della ruota, o dell?almeno una parte di ruota, rispetto all?asse di rotazione della ruota, sulla base delle rispettive distanze rispetto alla posizione di riferimento e delle rispettive posizioni angolari rispetto all?asse di rotazione. Il metodo della presente invenzione si caratterizza per il fatto che la fase di scansionare in modalit? senza contatto prevede l?utilizzo di almeno un dispositivo sensore comprendente un sistema radar.
Secondo una forma realizzativa, il sistema radar opera con frequenze da 300 Mhz a 300 Ghz.
Secondo una forma realizzativa, il sistema radar ? del tipo ad onde millimetriche ed opera con frequenze comprese tra 30 Ghz e 300 Ghz. Secondo una forma realizzativa preferita, il sistema radar ad onde millimetriche opera con frequenze comprese tra 76 Ghz ed 81 Ghz.
Secondo una forma realizzativa, sulla base della posizione della pluralit? di punti della ruota o dell?almeno una parte di ruota, rispetto all?asse di rotazione della ruota, viene determinata la posizione, in particolare l?eccentricit? (runout in lingua inglese) e/o l?angolo di inclinazione, dell?asse centrale (o asse geometrico) della ruota, rispetto all?asse di rotazione.
Secondo una forma realizzativa, sulla base della posizione della pluralit? di punti della ruota o dell?almeno una parte di ruota, rispetto all?asse di rotazione della ruota, viene determinata la eventuale presenza di un difetto di centraggio e/o sfarfallamento radiale e/o laterale.
Secondo una forma realizzativa, almeno una parte della pluralit? di punti di misura sono scansionati su un lato interno della ruota e/o su un lato esterno della ruota e/o su un bordo circonferenziale della ruota, intesa sia come ruota gommata, ovvero come assieme ruota e cerchione, ed in tal caso per bordo circonferenziale della ruota si pu? intendere sia il bordo circonferenziale del cerchione che il bordo circonferenziale dello pneumatico, od anche come solo cerchione, in tal caso per bordo circonferenziale della ruota si intende bordo circonferenziale del cerchione. La presente invenzione riguarda inoltre un apparato per determinare le dimensioni geometriche di una ruota, in particolare di una ruota di veicoli, o almeno di una parte di una ruota, montata in modo da poter ruotare attorno ad un asse di rotazione, comprendente almeno un dispositivo sensore senza contatto in grado di misurare la distanza di una pluralit? di punti di misura sottoposti a scansione sulla ruota rispetto ad una posizione di riferimento.
L?apparato secondo la presente invenzione comprende inoltre un sensore di rotazione per determinare le rispettive posizioni angolari della pluralit? di punti di misura sottoposti a scansione durante la rotazione della ruota intorno all?asse di rotazione, ed un dispositivo di valutazione, collegato all?almeno un dispositivo sensore senza contatto ed al sensore di rotazione, in grado di determinare la posizione della pluralit? di punti, rispetto all?asse di rotazione, sulla base delle rispettive distanze rispetto alla posizione di riferimento e delle rispettive posizioni angolari rispetto all?asse di rotazione. L?apparato della presente invenzione si caratterizza per il fatto che l?almeno un dispositivo sensore comprende un sistema radar.
Secondo una forma realizzativa, il sistema radar dell?apparato opera con frequenze da 300 Mhz a 300 Ghz.
Secondo una forma realizzativa, tale sistema radar ? del tipo ad onde millimetriche ed opera con frequenze comprese tra 30 Ghz e 300 Ghz. Secondo una forma realizzativa preferita, il sistema radar ad onde millimetriche opera con frequenze comprese tra 76 Ghz ed 81 Ghz.
In una forma realizzativa, l?apparato secondo la presente invenzione comprende una pluralit? di dispositivi sensori senza contatto. In una forma realizzativa preferita, l?apparato della presente invenzione comprende almeno tre dispositivi sensori senza contatto, rispettivamente rivolti verso un lato interno della ruota, un lato esterno della ruota e un bordo circonferenziale della ruota.
Secondo una forma realizzativa, l?apparato della presente invenzione ? parte di una macchina smontagomme.
Secondo una forma realizzativa, l?apparato della presente invenzione ? parte di una macchina equilibratrice di ruote.
Secondo una forma realizzativa, l?apparato della presente invenzione ? parte di un banco prova freni di veicoli.
In un aspetto, il dispositivo sensore senza contatto pu? essere montato solidale ad un dispositivo di protezione ruota (noto anche come copriruota oppure wheel guard in lingua inglese) di una macchina equilibratrice, il quale ? generalmente predisposto per ruotare attorno ad un asse parallelo all?asse di rotazione della ruota, oppure, secondo certe forme realizzative, esso ? predisposto per traslare oppure rototraslare (c.d. soluzioni ?salva-spazio?). In una forma realizzativa preferita, il dispositivo sensore senza contatto della presente invenzione ? in grado di ottenere una scansione del profilo del fianco della ruota durante il movimento del copriruota. In un aspetto, il dispositivo sensore senza contatto ? in grado di acquisire automaticamente la larghezza del cerchione o della ruota gommata.
In un aspetto, il dispositivo sensore senza contatto della presente invenzione pu? essere utilizzato per ottenere informazioni sull?eccentricit? (o runout in lingua inglese) della ruota e/o verificare il centraggio della ruota montata sull?albero della macchina per la manutenzione delle ruote.
Preferibilmente, il dispositivo sensore senza contatto della presente invenzione pu? essere utilizzato per contare le razze del cerchione della ruota sottoposta a manutenzione.
Breve descrizione dei disegni
Una descrizione dettagliata della presente invenzione verr? esposta qui di seguito con riferimento agli uniti disegni, forniti a solo scopo indicativo e, pertanto, non limitativo, nei quali:
- la figura 1 mostra schematicamente una prima forma di realizzazione dell?invenzione;
- la figura 2 mostra schematicamente una seconda forma di realizzazione dell?invenzione.
Descrizione dettagliata di forme realizzative preferite dell?invenzione
Nella descrizione che segue, eventuali espressioni utilizzate, per esempio ?destra?, ?sinistra?, ?sopra?, ?sotto?, ?superiore?, ?inferiore?, ?orizzontale?, ?verticale? e similari, hanno un mero scopo illustrativo e si riferiscono alla particolare disposizione degli elementi presenti nelle allegate figure, e non possiedono quindi alcun carattere limitativo.
Con riferimento alle allegate figure, una ruota di veicolo a motore 2 ? fissata ad un albero principale 15 che ? supportato in modo da poter ruotare intorno all?asse di rotazione 1 sulla struttura di telaio di una macchina per la manutenzione di ruote, per esempio una macchina equilibratrice (non mostrata), in modo noto, per esempio come illustrato nella pubblicazione brevettuale WO 00/14503 A1.
In una prova di misura dello sbilanciamento, la ruota di veicolo a motore 2 viene fatta ruotare attorno all?asse di rotazione 1 e le forze che risultano da uno sbilanciamento della ruota vengono misurate per mezzo di sensori per la misura di forze 14 e vengono valutate in un dispositivo di valutazione dello sbilanciamento 17. Nella procedura di valutazione, si calcolano i parametri di sbilanciamento in termini di massa di bilanciamento e di posizioni angolari di rotazione. Le masse di bilanciamento vengono poi fissate nella forma di pesi di bilanciamento alla ruota in un modo noto in corrispondenza delle posizioni angolari di rotazione calcolate per compensare lo sbilanciamento della ruota.
Quando la ruota di veicolo a motore 2 ? fissata all?albero principale 1 mediante mezzi di serraggio convenzionali, succede di frequente che l?asse centrale o asse geometrico 8 della ruota non coincida in modo esatto con l?asse di rotazione 1. Ci? d? origine a risultati di misura dello sbilanciamento che sono falsati in relazione allo sbilanciamento della ruota.
Nelle forme di realizzazione illustrate, pu? essere determinato il posizionamento preciso della ruota di veicolo a motore 2 rispetto all?asse di rotazione 1 e di conseguenza il posizionamento dell?asse geometrico 8 della ruota rispetto all?asse di rotazione 1.
Nelle figure, a fini di spiegazione, l?asse geometrico 8 della ruota ? disposto in un modo esageratamente eccentrico e con un angolo di inclinazione particolarmente evidenziato, rispetto all?asse di rotazione 1 dell?albero principale 15.
Le forme di realizzazione illustrate prevedono l?utilizzo di un sistema radar di scansione, preferibilmente di un sistema radar del tipo ad onde millimetriche (noto come mmWave in lingua inglese).
Il termine onde millimetriche indica lo spettro di onde radio con frequenze comprese tra 30 e 300 GHz, ovvero con una lunghezza d?onda che varia tra 1 e 10 millimetri.
Preferibilmente, il sistema radar della presente invenzione funziona con frequenze comprese tra 76 ed 81 GHz, a cui corrisponde una lunghezza d?onda di circa 4 mm. Un sistema radar completo mmWave comprende componenti di trasmissione (TX) e ricezione (RX) a radiofrequenza (RF), componenti analogici, come l?oscillatore di clock e componenti digitali, come i convertitori analogico/digitali (ADC), i microcontroller (MCU) e i processori di segnali digitali (DSP).
Questi componenti, inclusa l?antenna, possono essere miniaturizzati ed incorporati in un singolo chip, e sono disponibili presso alcuni produttori, per esempio si vedano le famiglie di sensori mmWave denominati IWRx ed AWRx forniti dall?azienda Texas Instruments Incorporated.
Tale sistema radar pu? essere incorporato in almeno uno, o pi?, dispositivi sensori 10, 11, 12 senza contatto. Grazie alle caratteristiche di propagazione delle onde millimetriche, i dispositivi sensori 10, 11, 12 utilizzano le onde elettromagnetiche riflesse dagli oggetti che si trovano sul loro percorso per determinarne posizione, velocit? e distanza.
Tali sensori possono quindi essere utilizzati per determinare le forme geometriche complete della ruota, od anche solo di una parte della ruota.
Nelle forme di realizzazione illustrate nelle figure 1 e 2, e con specifico, ed assolutamente non limitativo, riferimento alla determinazione dell?eccentricit?, difetti di centraggio e/o sfarfallamenti, la posizione della ruota di veicolo a motore 2 viene determinata rispetto all?asse di rotazione 1 per mezzo di una procedura che implica la scansione di una pluralit? di punti di misura disposti su almeno due periferie intorno all?asse di rotazione 1.
Tali periferie si trovano in piani 19, 20 perpendicolari all?asse di rotazione 1 su una parte della ruota, di preferenza sul cerchione 9 della ruota.
Allo scopo di attuare la procedura di misura di posizione, le distanze di due punti di misura che si trovano in due piani 19 e 20 su almeno due di tali periferie vengono determinate in relazione ad una a posizione di riferimento 5 sulla macchina.
Tale posizione di riferimento 5 ? fissa e pu? per esempio, ma non necessariamente, coincidere con la posizione di uno dei dispositivi sensori 10, 11 oppure 12, oppure essere localizzata in qualunque altro punto sulla struttura sul telaio della macchina per la manutenzione di ruote.
Nella forma di realizzazione di figura 1, la scansione viene rivolta sui punti di misura nel piano 19. La ruota di veicolo a motore 2 che ? serrata sull?albero principale 15 viene fatta ruotare in modo tale che sulla periferia della parte sottoposta a scansione della ruota vengono messi a disposizione un certo numero di punti di misura che vengono convertiti, per esempio, in segnali di distanza.
Dopo (od eventualmente anche in contemporanea) l?operazione di misura delle distanze dei punti di misura che si trovano nel piano 19, la scansione viene rivolta sulla parte periferica della ruota (in corrispondenza del cerchione 9 della ruota) nel piano 20. Le distanze dei punti di misura che si trovano sulla periferia di tale parte della ruota vengono anch?esse misurate in tale piano, come discusso in precedenza, mentre la ruota sta ruotando.
I piani 19 e 20 sono sostanzialmente perpendicolari all?asse di rotazione 1 e possono essere disposti in modo tale che i punti di misura si trovino su una corrispondente periferia interna del cerchione 9 della ruota. Gli almeno due piani 19 e 20 possono essere disposti in modo tale che essi intersechino su porzioni di superficie del cerchione 9 di ruota che si estendono sostanzialmente in direzione parallela all?asse di rotazione 1. Con riferimento alle unite figure, questo ? il caso per esempio che si verifica con il piano 19. Oppure, sempre in riferimento alle unite figure, il rispettivo piano pu? essere disposto in modo tale che esso intersechi in una parte del cerchione che si estende in direzione inclinata o sostanzialmente perpendicolare rispetto all?asse di rotazione 1, come nel caso del piano 20.
La posizione di riferimento 5 ? disposta in una posizione fissa sulla struttura del telaio della macchina. Il dispositivo sensore 10, e gli eventuali ulteriori dispositivi sensori 11 e 12 ove presenti, sono posizionati a distanze note dalla posizione di riferimento 5.
Fermo restando che le distanze tra la posizione di riferimento 5 ed i dispositivi sensori 10, 11 e 12 sono in ogni momento note, ? possibile prevedere che i dispositivi sensori possano essere a loro volta fissi rispetto alla struttura del telaio della macchina, oppure mobili, per esempio possono predisposti per ruotare attorno ad un perno, traslare lungo una guida rettilinea, oppure rototraslare.
Le rispettive posizioni angolari dei punti di misura sono determinate per mezzo di un sensore di rotazione 6, per esempio tramite un encoder.
Il sensore di rotazione 6 e l?uno o pi? dispositivi sensori 10, 11, 12 sono collegati ad un sistema o dispositivo di valutazione elettronica 7 al fine di determinare le rispettive posizioni angolari di rotazione dei punti di misura che sono sottoposti a scansione.
Il dispositivo di valutazione 7 include un computer che, sulla base dei valori di misura di distanza in relazione ai rispettivi punti di misura e ai valori di misura di angolo di rotazione associati del sensore di rotazione 6, calcola la posizione dei punti di misura disposti su una superficie interna del cerchione 9 della ruota nei due piani 19 e 20 rispetto all?asse di rotazione 1.
La posizione della ruota di veicolo a motore 2 rispetto all?asse di rotazione 1 pu? essere derivata in modo diretto da queste misure. Tali informazioni possono includere una posizione eccentrica e/o inclinata dell?asse geometrico 8 della ruota rispetto all?asse di rotazione 1, il che ? causa di un falsamento dei valori di misura in relazione allo sbilanciamento della ruota, come vengono accertati per mezzo del sensore per la misura delle forze 14.
Le deviazioni della posizione dell?asse geometrico 8 della ruota rispetto all?asse di rotazione 1, in altre parole il posizionamento esatto della ruota 2 rispetto all?asse di rotazione 1, possono essere fornite, in qualit? di valori di correzione, ad un dispositivo per la compensazione degli errori 16. Il dispositivo per la compensazione degli errori 16 provvede ad una adatta correzione dei parametri di bilanciamento (massa di bilanciamento e posizione angolare) che vengono calcolati nel dispositivo di valutazione dello sbilanciamento 17.
Nella forma di realizzazione di figura 1, si effettua un?operazione di misura di distanza nella regione della superficie periferica interna della parte interna del cerchione della ruota. Per? ? anche possibile attuare l?operazione di misura delle distanze nella regione della superficie periferica interna della parte esterna del cerchione, per mezzo di un dispositivo sensore 11, si veda ad esempio in figura 2. Naturalmente, ? possibile valutare i valori di distanza per mezzo di entrambi i dispositivi sensori 10 e 11. A tale scopo, entrambi i dispositivi sensori 10, 11 sono collegati al sistema di valutazione elettronica 7.
In alternativa, ? possibile dotare la macchina per la manutenzione delle ruote del solo dispositivo sensore 11, disposto cio? per operare la scansione nella regione della superficie periferica interna della parte esterna del cerchione, per mettere in atto sostanzialmente la medesima procedura illustrata in relazione alla figura 1, cio? in relazione al solo dispositivo sensore 10.
Inoltre, anche se non direttamente illustrato nelle figure, ? possibile utilizzare il solo dispositivo sensore 10, oppure il solo dispositivo sensore 11, oppure entrambi i dispositivi sensori 10 e 11, per scansionare il profilo completo del cerchione 9 della ruota, oppure per scansionare alcune parti del cerchione, per esempio per scansionare la forma e le dimensioni delle sue superfici interne, od eventualmente anche delle superfici esterne, nel caso in cui lo pneumatico sia assente, cos? come ? possibile scansionarne il canale, i bordi, e le porzioni del disco centrale, per esempio le razze, sia le superfici disposte nella parte interna (per esempio tramite il dispositivo sensore 10) che quelle disposte nella parte esterna (per esempio tramite il dispositivo sensore 11).
Qualora vengano scansionate le razze del cerchione, ? anche possibile dotare il sistema di valutazione elettronica 7 di apposita funzionalit? per il conteggio delle razze eventualmente per consentire il montaggio dei pesi di bilanciamento in posizioni nascoste dalle razze, per non modificare l?estetica complessiva del cerchione.
Inoltre, ? anche possibile usare i dispositivi sensori 10, 11 per la scansione dello pneumatico 23 della ruota, in relazione per esempio a irregolarit? geometriche, come lo sfarfallamento o difetto di centratura radiale. A tal fine, ? possibile mettere a disposizione un ulteriore dispositivo sensore 12, anch?esso collegato al sistema di valutazione elettronica 7, che pu? essere diretto sulla superficie del battistrada dello pneumatico 23.
Il dispositivo sensore 12 pu? essere montato fisso rispetto alla struttura del telaio della macchina, oppure pu? essere montato mobile, per esempio pu? ruotare, traslare o rototraslare.
Il dispositivo sensore 12 pu? dunque essere disposto in modo da scansionare agevolmente sia il battistrada che, per esempio, i fianchi (sia quello interno che quello esterno) dello pneumatico.
Secondo una possibile forma realizzativa, la macchina per la manutenzione di ruote, per esempio una macchina equilibratrice oppure una macchina smontagomme (non mostrata in figura), dispone del solo dispositivo sensore 12 per la scansione della superficie del battistrada dello pneumatico 23 e/o eventualmente per una porzione dei fianchi dello pneumatico adiacente al battistrada, ma non dispone di uno od entrambi i dispositivi sensori 10 e 11 per scansionare il cerchione.
Qualora venga scansionato lo pneumatico, ? anche possibile dotare il sistema di valutazione elettronica 7 di apposita funzionalit? per determinare lo stato di usura dello pneumatico stesso.
Quando si esegue la scansione dello pneumatico 23, in particolare quando la ruota sta ruotando, con diversi gradi di gonfiaggio dello pneumatico, ? possibile individuare irregolarit? nello pneumatico, in particolare per ci? che riguarda le differenze di rigidit? dello pneumatico, per mezzo delle misure di distanza in relazione ai punti di misura su differenti periferie delle pareti laterali dello pneumatico e/o sulla superficie del battistrada.
La presente invenzione metter cos? a disposizione un metodo ed un apparato per la diagnosi completa della ruota di un veicolo a motore, per mezzo di una efficiente tecnica di scansione senza contatto.
Elenco di riferimento
1 asse di rotazione della ruota
2 ruota di veicolo
5 posizione di riferimento
6 sensore di rotazione
7 sistema o dispositivo di valutazione elettronica
8 asse geometrico o asse centrale della ruota
9 cerchione delle ruota
10, 11, 12 dispositivo sensore senza contatto
14 sensori per la misura di forze
15 albero principale
16 dispositivo per la compensazione degli errori
17 dispositivo di valutazione dello sbilanciamento
19, 20 piani perpendicolari all?asse di rotazione 1
23 pneumatico
Claims (13)
1. Metodo per determinare le dimensioni geometriche di una ruota (2), in particolare di una ruota di veicoli, o almeno di una parte di una ruota (2), montata in modo da poter ruotare attorno ad un asse di rotazione (1), comprendente le fasi di scansionare, in modalit? senza contatto, una pluralit? di punti di misura sulla ruota che sta ruotando;
misurare le distanze della pluralit? di punti di misura sulla ruota rispetto ad una posizione di riferimento (5);
misurare le posizioni angolari della pluralit? di punti di misura rispetto all?asse di rotazione della ruota; e successivamente
determinare la posizione della pluralit? di punti della ruota, o dell?almeno una parte di ruota, rispetto all?asse di rotazione della ruota (1), sulla base delle rispettive distanze rispetto alla posizione di riferimento (5) e delle rispettive posizioni angolari rispetto all?asse di rotazione,
caratterizzato dal fatto che la fase di scansionare in modalit? senza contatto prevede l?utilizzo di almeno un dispositivo sensore (10, 11, 12) comprendente un sistema radar.
2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui il sistema radar opera con frequenze da 300 Mhz a 300 Ghz.
3. Metodo secondo la rivendicazione 2, in cui il sistema radar ? del tipo ad onde millimetriche ed opera con frequenze comprese tra 30 Ghz e 300 Ghz, preferibilmente tra 76 Ghz ed 81 Ghz.
4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui sulla base della posizione della pluralit? di punti della ruota o dell?almeno una parte di ruota, rispetto all?asse di rotazione della ruota (1), viene determinata la posizione, in particolare l?eccentricit? e/o l?angolo di inclinazione, dell?asse centrale (8) della ruota, rispetto all?asse di rotazione (1).
5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui sulla base della posizione della pluralit? di punti della ruota o dell?almeno una parte di ruota, rispetto all?asse di rotazione della ruota, viene determinata la eventuale presenza di un difetto di centraggio e/o sfarfallamento radiale e/o laterale.
6. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui almeno una parte della pluralit? di punti di misura sono scansionati su un lato interno della ruota e/o su un lato esterno della ruota e/o su un bordo circonferenziale della ruota.
7. Apparato per determinare le dimensioni geometriche di una ruota (2), in particolare di una ruota di veicoli, o almeno di una parte di una ruota (2), montata in modo da poter ruotare attorno ad un asse di rotazione (1), comprendente almeno un dispositivo sensore (10, 11, 12) senza contatto in grado di misurare la distanza di una pluralit? di punti di misura sottoposti a scansione sulla ruota rispetto ad una posizione di riferimento (5);
un sensore di rotazione (6) per determinare le rispettive posizioni angolari della pluralit? di punti di misura sottoposti a scansione durante la rotazione della ruota (2) intorno all?asse di rotazione (1);
un dispositivo di valutazione (7), collegato all?almeno un dispositivo sensore (10, 11, 12) senza contatto ed al sensore di rotazione (6), in grado di determinare la posizione della pluralit? di punti, rispetto all?asse di rotazione, sulla base delle rispettive distanze rispetto alla posizione di riferimento (5) e delle rispettive posizioni angolari rispetto all?asse di rotazione,
caratterizzato dal fatto che
l?almeno un dispositivo sensore (10, 11, 12) comprende un sistema radar.
8. Apparato secondo la rivendicazione 7, in cui il sistema radar opera con frequenze da 300 Mhz a 300 Ghz.
9. Apparato secondo la rivendicazione 8, in cui il sistema radar ? del tipo ad onde millimetriche ed opera con frequenze comprese tra 30 Ghz e 300 Ghz, preferibilmente tra 76 Ghz ed 81 Ghz.
10. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 9, comprendente almeno tre dispositivi sensori senza contatto (10, 11, 12), rispettivamente rivolti verso un lato interno della ruota, un lato esterno della ruota e un bordo circonferenziale della ruota.
11. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10, in cui l?apparato ? parte di una macchina smontagomme.
12. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10, in cui l?apparato ? parte di una macchina equilibratrice di ruote.
13. Apparato secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 7 a 10, in cui l?apparato ? parte di un banco prova freni di veicoli.
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