ITRE20080067A1

ITRE20080067A1 - '' dispositivo e metodo per ottenere informazioni di una ruota ''.

Info

Publication number: ITRE20080067A1
Application number: IT000067A
Authority: IT
Inventors: Giuliano Vignoli
Original assignee: Elett Romeccaniche Soc It Costruzioni
Priority date: 2008-07-15
Filing date: 2008-07-15
Publication date: 2010-01-16
Also published as: US8943880B2; EP2146195A3; EP2146195A2; CN101629815B; IT1390690B1; CN101629815A; EP2146195B1; ES2554367T3; US20100013913A1

Description

DESCRIZIONE

â€œDISPOSITIVO E METODO PER OTTENERE INFORMAZIONI DI UNA RUOTAâ€

La presente invenzione riguarda un dispositivo ed un metodo per ottenere informazioni di una ruota, ad esempio per verificare il profilo del cerchione, l'usura interna dello pneumatico od eventuali danni dello pneumatico e/o del suo tallone.

Come Ã ̈ noto esistono numerosi dispositivi automatici, sia ottici sia meccanici, che sono in grado di rilevare le caratteristiche esterne di una ruota, tra cui ad esempio il profilo esterno del cerchione o la forma esterna del battistrada o dei fianchi dello pneumatico, in modo da verificare la presenza di eventuali danni od ottenere informazioni utili per una migliore equilibratura o montaggio della ruota stessa.

Nessuno di questi dispositivi Ã ̈ tuttavia in grado di fornire informazioni relative allo stato interno della ruota, ad esempio al profilo interno del cerchione od all'usura interna dello pneumatico, senza prima procedere al completo smontaggio dello pneumatico dal cerchione.

Scopo della presente invenzione Ã ̈ quello di colmare questa mancanza, nell'ambito di una soluzione semplice, razionale e dal costo contenuto.

Tale scopo Ã ̈ raggiunto dalle caratteristiche dell'invenzione riportate nelle rivendicazioni indipendenti. Le rivendicazioni dipendenti delineano aspetti preferiti e/o particolarmente vantaggiosi dell'invenzione.

In particolare, l'invenzione fornisce un dispositivo comprendente un corpo penetratore atto ad essere almeno parzialmente inserito tra lo pneumatico ed il cerchione su cui detto pneumatico Ã ̈ montato, e mezzi per l'acquisizione di immagini, i quali sono installati su una porzione di detto corpo penetratore atta a stare all'interno tra lo pneumatico ed il cerchione.

In questo modo, il dispositivo in oggetto puÃ² essere efficacemente impiegato per acquisire immagini interne della ruota, che permettano di valutare lo stato interno di cerchione e/o dello pneumatico, senza doverli smontare l'uno dall'altro.

Il dispositivo puÃ² quindi essere impiegato per innumerevoli finalitÃ , tra cui ad esempio per individuare il profilo interno del cerchione, la presenza di dispositivi per il controllo della pressione, l'usura interna dello pneumatico od eventuali danni dello pneumatico e del suo tallone prodotti durante la fase di montaggio. Tale dispositivo puÃ² inoltre essere associato ad una macchina per il servizio alla ruota, ad esempio ad una macchina smontagomme, al fine di definire eventuali modalitÃ di stallonatura, smontaggio e montaggio dello pneumatico. Ad esempio, tale dispositivo puÃ² essere utilizzato per muovere automaticamente gli utensili di montaggio/smontaggio in base ai profili interni del cerchione e dello pneumatico.

In senso generale, l'invenzione fornisce quindi anche un metodo per la verifica dello stato di una ruota, che comprende genericamente le fasi di inserire almeno parzialmente un corpo penetratore tra lo pneumatico ed il cerchione su cui detto pneumatico Ã ̈ montato, e di riprendere immagini interne attraverso mezzi di acquisizione che sono installati su detto corpo penetratore.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti dalla lettura della descrizione seguente fornita a titolo esemplificativo e non limitativo, con l'ausilio delle figure illustrate nelle tavole allegate.

La figura 1 Ã ̈ una vista prospettica di una macchina smontagomme equipaggiata con un dispositivo secondo l'invenzione.

La figura 2 Ã ̈ un dettaglio ingrandito di figura 1.

La figura 3 Ã ̈ un dettaglio ingrandito del dispositivo secondo l'invenzione.

La figura 4 Ã ̈ una vista prospettica della macchina smontagomme di figura 1 durante il funzionamento.

Le figure da 5 a 7 mostrano uno spaccato della ruota durante altrettante fasi del funzionamento del dispositivo secondo l'invenzione.

Le figure 8, 9 e 10 mostrano altrettanti possibili danni della superficie interna di uno pneumatico.

La macchina smontagomme 1 comprende un basamento 2 su cui Ã ̈ impostato un rotore 3 ad asse verticale, al quale sono associati mezzi 30 per sostenere e bloccare una ruota 100 (v. fig.4).

Sul basamento 2 Ã ̈ inoltre impostato un montante verticale 4, il quale Ã ̈ accoppiato ad una guida rettilinea orizzontale 40 su cui puÃ² scorrere azionato da mezzi motorizzati (non visibili), in modo da essere avvicinato/allontanato in direzione orizzontale rispetto al rotore porta-ruota 3.

Il montante verticale 4 supporta un braccio portautensili 41 ad asse orizzontale, alla cui estremitÃ Ã ̈ montata una testa operativa 5 provvista di usuali utensili smontagomme 50 e di un disco stallonatore 51, che sono posizionati da parti diametralmente opposte rispetto all'asse del braccio 41.

La testa operativa 5 puÃ² essere ruotata intorno a detto asse del braccio portautensili 41, in modo da rivolgere verso la ruota 100 l'utensile smontagomme 50 o alternativamente il disco stallonatore 51.

Il braccio portautensili 41 Ã ̈ montato su un carrello 42, il quale Ã ̈ accoppiato al montante 4 tramite due guide rettilinee verticali 43 su cui puÃ² essere azionato a scorrere da un martinetto 44, in modo da abbassare/sollevare la testa operativa 5 rispetto alla ruota 100. La macchina smontagomme 1 Ã ̈ provvista di appositi comandi manuali, tipicamente leve o pulsanti che sono globalmente indicate con 6, per consentire agli operatori di attivare i mezzi motorizzati che muovono il montante 4 sul basamento 2 ed il carrello 42 sul montante 4 stesso.

La macchina smontagomme 1 Ã ̈ di per sÃ© nota e non viene qui descritta con maggiore dettaglio.

Sul carrello scorrevole 42 Ã ̈ ulteriormente installato un dispositivo 7 secondo l'invenzione.

Detto dispositivo 7 comprende per un braccio sagomato 70, il quale Ã ̈ articolato al carrello 42 tramite un perno orizzontale 71 che gli consente di essere ruotato tra una posizione abbassata di riposo, in cui Ã ̈ allineato lungo il fianco del montante 4 (v. fig.1), ed una posizione sollevata di lavoro, in cui Ã ̈ proteso verso la ruota 100 montata sul rotore 3 (v. fig.4).

In corrispondenza della propria estremitÃ libera, il braccio sagomato 70 presenta una sottile paletta trasversale 72, di forma generalmente piatta e stretta, la quale risulta orientata verticalmente e sporge verso il basso quando il braccio sagomato 70 Ã ̈ in posizione sollevata.

Una microcamera 73 Ã ̈ installata all'interno della paletta trasversale 72, in corrispondenza dell'estremitÃ inferiore di quest'ultima, ed Ã ̈ collegata ad un elaboratore elettronico 8, ad esempio un personal computer.

Nell'esempio illustrato, il collegamento tra la microcamera 73 e l'elaboratore elettronico 8 Ã ̈ ottenuto tramite un cavo 74, ma potrebbe essere ottenuto anche tramite fibra ottica o qualunque altro sistema idoneo.

Nella paletta trasversale 72 sono preferibilmente incorporati anche mezzi illuminatori (non mostrati nelle figure) per illuminare lo spazio che viene ripreso dalla microcamera 73, ad esempio illuminatori LED o illuminatori a fibra ottica.

L'elaboratore elettronico 8 Ã ̈ provvisto di una memoria di massa 80 per l'archiviazione di dati, ed Ã ̈ connesso sia con una stampante 82 per la stampa su carta, sia con uno schermo visualizzatore 81, nella fattispecie un monitor LCD.

Nell'elaboratore elettronico 8 possono essere implementati opportuni algoritmi per l'elaborazione delle immagini riprese dalla microcamera 73.

L'elaboratore elettronico 8 Ã ̈ inoltre associato ad una tastiera 83 per la selezione dei programmi di visualizzazione.

Durante il funzionamento, la ruota 100 viene montata sul rotore porta-ruota 3, dove viene inizialmente stallonata con l'ausilio del disco stallonatore 51, il quale puÃ² cooperare con un analogo disco stallonatore 52 posto dalla parte opposta della ruota 100.

La stallonatura Ã ̈ l'operazione di per sÃ© ampiamente nota con la quale il tallone dello pneumatico 101 viene distaccato dal bordo del cerchione 102 cui Ã ̈ normalmente fissato.

Dopo aver completato la stallonatura, il braccio sagomato 70 del dispositivo 7 viene portato in posizione sollevata di lavoro, ed il carrello scorrevole 42 viene portato ad una quota tale per cui la paletta trasversale 72 si trova al di sopra del fianco superiore dello pneumatico 101 della ruota 100.

Grazie al movimento orizzontale del montante 4 sulla guida rettilinea 40, la paletta trasversale 72 viene allineata verticalmente con la porzione del fianco dello pneumatico 101 che si trova adiacente al bordo del cerchione 102, come illustrato in figura 5.

Successivamente il carrello scorrevole 42 viene progressivamente abbassato, in modo tale che la paletta trasversale 72 vada a contatto e spinga il fianco dello pneumatico 101 a flettere verso l'interno del canale del cerchione 102, come illustrato in figura 6.

L'abbassamento del carrello 42 termina quando la paletta trasversale 72 si infila tra il bordo del cerchione 102 ed il tallone dello pneumatico 101, come illustrato in figura 7.

In quest'ultima configurazione, l'estremitÃ della paletta trasversale 72 con la microcamera 73 ed i mezzi illuminatori si trova all'interno del volume definito dal canale del cerchione 102 e dal canale dello pneumatico 101.

I mezzi illuminatori e la microcamera 73 vengono quindi attivati contemporaneamente per poter riprendere immagini delle zone interne della ruota 100.

A seconda delle finalitÃ per cui il dispositivo 7 viene utilizzato, la microcamera 73 puÃ² essere predisposta per riprendere immagini delle superfici interne dello pneumatico 101, del cerchione 102 o di entrambi.

Durante le riprese, il rotore porta-ruota 3 puÃ² essere messo in funzione, in modo da far ruotare la ruota 100 sul proprio asse e consentire alla microcamera 73, montata sulla paletta trasversale 72 che rimane ferma, di acquisire le immagine delle superfici interne dello pneumatico 101 e/o del cerchione 102 su tutto il loro sviluppo circonferenziale.

Durante la rotazione della ruota 100, la forma sottile e le dimensioni contenute della paletta trasversale 72 le consentono di non danneggiare nÃ© il tallone dello pneumatico 101 nÃ© il bordo del cerchione 102.

Un possibile utilizzo del dispositivo 7 Ã ̈ per valutare, dopo l'operazione di montaggio di pneumatici tipo UHP e Run-flat, lo stato del tallone interno al fine di rilevare l'eventuale presenza di lesioni allo pneumatico che possono causare improvvisi sgonfiamenti dello pneumatico stesso.

Questa valutazione puÃ² essere effettuata semplicemente visualizzando le immagini riprese dalla microcamera 73 sullo schermo 81, in modo tale che un operatore possa stabilire visivamente l'usura interna dello pneumatico 101 o la presenza di eventuali danni dello pneumatico 101 o del suo tallone.

Per facilitare il compito dell'utilizzatore, sullo schermo 81 possono essere contemporaneamente proiettate delle immagini campione, precedentemente memorizzate nell'unitÃ di memoria 80, che mostrino varie tipologie di danni e/o vari livelli d'usura riscontrabili su uno pneumatico e/o un immagine di uno pneumatico perfettamente integro.

Ad esempio nelle figure 8, 9 e 10 sono riportate immagini campione che rappresentano due tipologie di lacerazioni riscontrabili sulla superficie interna dello pneumatico 101, le quali sono indicate rispettivamente dalle ellissi A e B e C.

In questo modo, l'operatore puÃ² confrontare le immagini reali riprese dalla microcamera 73 con le immagini campione e stabilire facilmente la presenza o meno di danni ed il grado di usura.

In alternativa, le immagini riprese dalla microcamera 73 possono essere elaborate attraverso appositi algoritmi di visione artificiale che, eseguiti dall'elaboratore elettronico 8, permettano di riconoscere e segnalare automaticamente la presenza di danni e/o lo stato di usura dello pneumatico 101.

Tale riconoscimento puÃ² essere effettuato ad esempio mediante algoritmi che siano in grado di individuare nelle immagini delle forme prefissate, ad esempio algoritmi di edge-detection, utilizzando sistemi come quelli delle reti neurali, logiche fuzzy, sistemi genetici o equivalenti, che possono a loro volta contenere procedure di autoapprendimento o meno.

Tutte le informazioni acquisite dalla microcamera 73 sotto forma di immagini fisse o in rapida sequenza (video) possono essere stampate con la stampante 82 o memorizzati nell'unitÃ di memoria 80, per una elaborazione od un utilizzo successivi.

Il dispositivo 7 puÃ² essere utilizzato anche per rilevare il profilo interno del cerchione 102 o dello pneumatico 101 ad esempio con adeguati algoritmi di visione artificiale.

Inoltre, si prevede che il dispositivo 7 possa essere utilizzato al fine di definire eventuali modalitÃ di stallonatura, smontaggio e montaggio degli pneumatici 101 sulla macchina smontagomme 1, ad esempio per muovere automaticamente gli utensili 50 e 51 in base ai profili acquisiti del cerchione 102 e/o dello pneumatico 101.

Ovviamente al dispositivo 7 sopra descritto un tecnico del settore potrÃ apportare numerose modifiche di natura tecnico applicativa, senza per questo uscire dall'ambito dell'invenzione come sotto rivendicata.

In particolare, il dispositivo 7 puÃ² essere associato non solo ad una macchina smontagomme 1, ma anche ad altre macchine di servizio alla ruota, come ad esempio equilibratrici o assetti.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Dispositivo per ottenere informazioni di una ruota (100), comprendente un corpo penetratore (72) atto ad essere almeno parzialmente inserito tra uno pneumatico (101) ed il cerchione (102) della ruota (100), e mezzi (73) per l'acquisizione di immagini, i quali sono installati su una porzione di detto corpo penetratore (72) atta a stare all'interno tra lo pneumatico (101) ed il cerchione (102).
2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi per l'acquisizione di immagini comprendono una microcamera (73).
3. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre mezzi illuminatori che sono installati su detta porzione del corpo penetratore (72) atta a stare all'interno tra lo pneumatico (101) ed il cerchione (102).
4. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi (73) per l'acquisizione di immagini sono collegati con mezzi (81, 82) per la visualizzazione di dette immagini.
5. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, in cui detti mezzi (73) per l'acquisizione di immagini sono collegati con un elaboratore elettronico (8).
6. Dispositivo secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre primi mezzi di supporto rotanti (3) per una ruota (100), e secondi mezzi di supporto e movimentazione (4, 42, 70) per inserire almeno parzialmente il corpo penetratore (72) tra lo pneumatico (101) ed il cerchione (102) di detta ruota (100), e per mantenerlo fermo durante la rotazione della ruota (100).
7. Metodo per ottenere informazioni di una ruota (100) comprendente le fasi di inserire un corpo penetratore (72) tra lo pneumatico (101) ed il cerchione (102) della ruota, e di riprendere immagini delle zone interne della ruota (100) attraverso mezzi di acquisizione (73) che sono installati su detto corpo penetratore (72).
8. Metodo secondo la rivendicazione 7, comprendente la fase ulteriore di illuminare le zone interne della ruota (100) tramite mezzi illuminatori che sono installati su detto corpo penetratore (72).
9. Metodo secondo la rivendicazione 7, comprendente la fase di mettere in rotazione la ruota (100) rispetto al corpo penetratore (72), durante la ripresa delle immagini da parte di detti mezzi di acquisizione (73).
10. Metodo secondo la rivendicazione 7, comprendente la fase di confrontare le immagini interne della ruota (100) riprese da detti mezzi di acquisizione (73) con immagini campione.
11. Metodo secondo la rivendicazione 7, comprendente la fase di elaborare le immagini interne della ruota (100) riprese da detti mezzi di acquisizione (73) mediante algoritmi di visione artificiale.