JPH11108804A - タイヤ試験装置 - Google Patents

タイヤ試験装置

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JPH11108804A
JPH11108804A JP10206092A JP20609298A JPH11108804A JP H11108804 A JPH11108804 A JP H11108804A JP 10206092 A JP10206092 A JP 10206092A JP 20609298 A JP20609298 A JP 20609298A JP H11108804 A JPH11108804 A JP H11108804A
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JP
Japan
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tire
computer
test head
test
control means
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Application number
JP10206092A
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English (en)
Inventor
Josef Femboeck
フェムベック ヨゼフ
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Beissbarth GmbH
Original Assignee
Beissbarth GmbH
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M17/00Testing of vehicles
    • G01M17/007Wheeled or endless-tracked vehicles
    • G01M17/02Tyres
    • G01M17/027Tyres using light, e.g. infrared, ultraviolet or holographic techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/16Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
    • G01B11/161Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge by interferometric means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/30Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring roughness or irregularity of surfaces

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Tires In General (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
  • Testing Of Balance (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
  • Measuring Fluid Pressure (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 迅速にかつハードウェアの構造上の複雑さを
最小限にして演算、評価作業を行うことのできるタイヤ
検査装置を提供する。 【解決手段】 車輪のタイヤ圧力を変える空気圧手段
と、テスト・ヘッド16と、コンピュータとを含み、この
コンピュータが、空気圧の変化前およびその後のそれぞ
れで、コヒーレント光によりタイヤ11の表面の干渉写真
を生成し、この干渉写真をモジューロ2π像に変換し、
このモジューロ2π像をその一部について処理してグレ
ー値像を生成し、グレー値像の比較からタイヤに存在す
る欠陥についての情報を得るようになっており、更に、
タイヤから所定距離のところに干渉写真を生成するよう
にテスト・ヘッド16を位置決めするテスト・ヘッド位置
決め手段と、先行のテスト区分の検査が完了したときに
テスト区分に等しい増分量だけホイールを回転させる制
御手段とを含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、車輪のタイヤ圧力
を変える空気圧手段と、テスト・ヘッドと、コンピュー
タとを含み、このコンピュータが、空気圧の変化前およ
びその後のそれぞれで、コヒーレント光によりタイヤ表
面の干渉写真を生成し、この干渉写真をモジューロ2π
像に変換し、このモジューロ2π像をその一部について
処理してグレー値像を生成し、グレー値像の比較からタ
イヤに存在する欠陥についての情報を得るようになって
おり、更に、先行のテスト区分の検査が完了したときに
テスト区分に等しい増分量だけ車輪を回転させる制御手
段を含むタイヤ試験装置に関する。
【0002】
【従来技術】ドイツ国特許公報4,231,578 A1は、タイヤ
の構造強度を測定する方法を開示している。この方法で
は、コヒーレント光(coherent light)をタイヤに照射
し、タイヤからの反射光をデュアルビーム干渉計におい
て2つのビーム部分に分割し、デュアルビーム干渉計に
おいて2つのビーム部分の一方を他のビーム部分に関し
てシフトさせ、このデュアルビーム干渉計において2つ
のビーム部分のうちの一方を位相について増分変位さ
せ、テスト対象物からの反射率により2つのビーム部分
に分割した放射光を表す成分をデュアルビーム干渉計に
おいて大きな開口を備えたタイヤの表面の画像を形成す
る成分と再結合し、電子像センサ・システムに送り、電
子像センサ・システムの出力部の信号をデジタル化し、
画像処理システムで更に処理してモジューロ2π像(mod
ulo-2 π image)とし、このモジューロ2π像を出力グ
レー値像にする。
【0003】ドイツ国特許公報19,502,073 A1によれ
ば、上記の方法を更に発展させるために、出力グレー値
像を部分的に微分して出力グレー値像と同じ第2のグレ
ー値像を生成し、この第2グレー値像をずれ方向におい
て出力グレー値像に関して幾何学的に変位させ、全画像
範囲にわたって一定であるグレー値で修正し、このよう
に扱われた第2グレー値像を出力グレー値像から減算
し、存在するかもしれないタイヤの任意の欠陥を認識で
きるグレー値像を生成する。自動車タイヤ、一層詳しく
はベルトを含むカーカスにおける構造上の損傷が自動車
運転の安全性をかなり低下させるかもしれないと考える
とき、規則的な間隔でタイヤの検査を行うことが望まし
いことが分かるであろう。
【0004】ここに参考資料として援用するドイツ国特
許出願P 197 24 464.5には、検査しようとしているタイ
ヤを搭載したホイールをホイール・バランス取り機械上
に装着し、所定の検査距離のところにあるタイヤまでテ
スト・ヘッドを移動させて干渉写真を生成することによ
ってタイヤを検査することが提案されている。欠陥につ
いての検査はタイヤの第1区分について行われる。次い
で、検査済み区分に等しい量だけバランス取り機械によ
ってホイールを更に回転させ、タイヤ全体を検査し終わ
るまで上記の工程を繰り返す。したがって、このタイヤ
試験装置は、検査しようとしているタイヤを装着したホ
イールを取り付けるバランス取り機械と、テスト・ヘッ
ドを所定の検査距離または試験距離までタイヤに向かっ
て動かして干渉写真を生成することができるテスト・ヘ
ッド位置決め手段と、1つの検査区分に等しい量だけホ
イールを回転させるバランス取り機械用の制御手段とを
含む。
【0005】ここに参考資料として援用するドイツ国特
許出願P 197 24 463.5において、検査しようとしている
タイヤを装着したホイールを従動ローラの組に取り付け
ることによってタイヤを検査することが提案されてい
る。このタイヤ検査装置は、タイヤ圧を変える空気圧手
段と、試験ヘッドと、コンピュータとを含む。更に、こ
の装置は、検査しようとしているタイヤを装着したホイ
ールを持つ自動車を駆動するようになっている少なくと
も1つの従動ローラの組と、所定距離のところにあるタ
イヤに向かってテスト・ヘッドを移動させることができ
るテスト・ヘッド位置決め手段と、先行の区分の検査が
完了したときに検査区分のサイズに等しい量だけローラ
の組を回転させる制御手段とを含む。
【0006】本発明の目的は、タイヤの検査を、ときど
き行わなければならない自動車のホイールについてのサ
ービス作業の一部としてあるいは自動車の一般的な技術
的検査の一部として行うことができ、できるだけ迅速に
かつハードウェアの構造上の複雑さを最小限にして演
算、評価作業を行うことのできるタイヤ検査装置を提供
することにある。
【0007】この目的のために、本発明のタイヤ検査装
置は、干渉写真を生成する光学手段と、この光学手段の
ための電子制御手段と、空気圧制御手段とをテスト・ヘ
ッド内にまとめて設置し、タイヤ検査装置のためのシー
ケンス制御手段と干渉写真を評価する手段とをコンピュ
ータ内に設けたことを特徴とする。テスト・ヘッドと主
要コンピュータ(PC)において光学ユニットと電子ユ
ニットを分割することにより、構造上およびハードウェ
ア上の複雑さを比較的低減しながら迅速な評価を行うこ
とができる。
【0008】本発明のタイヤ検査装置の有利な実施の形
態によれば、テスト・ヘッドはCPU、光学手段のため
の電子制御手段および空気圧制御手段を含み、このCP
Uはインターフェイスを経てコンピュータに接続してあ
る。したがって、テスト・ヘッドのすべての機能は、シ
ングル・シリアル・インターフェイス、たとえば、RS
−232インターフェイスを用いてコンピュータ手段
(PC)と調和させることができる。
【0009】更に有利な実施の形態によれば、本発明の
タイヤ検査装置は、光学手段がビデオ・カメラ、レーザ
・ダイオードおよびピエゾ手段を含み、光学手段のため
のコンピュータによって制御される電子制御手段がレー
ザ・ダイオード制御手段とピエゾ手段ドライバあるいは
ピエゾ手段制御手段とを含む。
【0010】本発明の他の好ましい特徴は、空気圧制御
手段が空気圧センサとソレノイド弁ドライバとを含み、
このソレノイド弁がその開口サイズおよび開口時間の両
方について制御可能であることが好ましい。この点につ
いて、更に、検査工程毎にタイア圧力を減らし、検査完
了後に定格圧力に戻すのが空気圧制御手段の利点であ
る。
【0011】有利なことに、本発明によれば、タイヤを
検査する構造上の複雑さを更に減らすことができる。こ
れは、テスト・ヘッドの電子ユニットの電源をテスト・
ヘッド内に設置するからである。
【0012】本発明の更なる有利な形態は、テスト・ヘ
ッドの電子ユニットを接続するためのシステムバス、好
ましくはI2 Cバスを設けたことを特徴とする。テスト
・ヘッドの動作速度に関して、テスト・ヘッドの電子ユ
ニットを1つのボード上に一緒に搭載し、好ましくは、
このボードは電源を含む。本発明の更なる有利な形態
は、CPUをテスト・ヘッドのピエゾ手段制御手段と接
続するためにシステム・バス、好ましくはI2 Cバスを
設けたことを特徴とする。本発明のタイヤ検査装置の更
なる有利な態様は、バランス取り機械のホイール駆動制
御手段がホイールの区分毎増分回転のために作用し、タ
イヤ検査装置のコンピュータがバランス取り機械のコン
ピュータ内に一体化してあることを特徴とする。換言す
れば、コンピュータは、ホイールのバランス取りの最中
およびタイヤ検査中にも機能する。
【0013】この形態の場合、シンクロをバランス取り
機械の軸と連結し、バランス取り機械の増分回転を検知
し、回転情報をコンピュータに送り、ホイールが1つの
検査区分だけ回転したときにモータの駆動が更に回転す
るのを止めるようになっているのが効果的である。この
ようなシンクロは、いかなる場合にも、普通のバランス
取り機械内に存在し、構造を複雑にすることはない。
【0014】本発明のタイヤ検査装置の更なる有利な形
態では、ブレーキ・テスト・ダイナモメータの少なくと
も一組の従動ローラ上で、検査しようとしているタイヤ
を装着した車輪を有する自動車が駆動されるようになっ
ており、これらの従動ローラがホイールの区分毎増分回
転を行うようになっており、タイヤ検査装置のコンピュ
ータがブレーキ・テスト・ダイナモメータのコンピュー
タ内に一体化してあることを特徴とする。
【0015】本発明のこの形態では、タイヤの増分回転
を検知し、シンクロを経てコンピュータをこの増分回転
に応答させるセンサ・ローラを含み、タイヤが1つの検
査区分を過ぎたときに前記コンピュータがモータの駆動
をオフにするという利点がある。したがって、ブレーキ
・テスト・ダイナモメータのローラの組は複雑さを最小
限に抑えるというタイヤ検査の要請に合致している。
【0016】最後に、本発明のタイヤ検査装置の有利な
展開は、ホイールの区分毎回転用のモータが周波数コン
バータを経て作動させられ、このコンバータがコンピュ
ータによって制御され得ることを特徴とする。以下に、
添付した図面に基づいて本発明の実施例を説明する。
【0017】
【実施例】図1はハウジング8上に配置したキーボード
4およびモニタ6を備えたバランス取り機械2を示ず。
タイヤ11を装着したホイール10は、迅速解放締め付
け手段14によってバランス取り機械2の軸上に装着さ
れる。この迅速解放締め付け手段14はホイール10の
ハブ13(図2)と係合する。
【0018】バランス取り機械2のハウジング8には、
2つの平行なリンクまたはアーム18、20によってテ
スト・ヘッド16が取り付けてある。アーム20の一端
はハウジング8のブラケット22に枢着してある。ジョ
イント24がアーム20をアーム18に連結している。
アーム18はジョイント26を介してテスト・ヘッド1
6に取り付けてある。したがって、テスト・ヘッド16
は、ハウジング8上に格納される位置(図示せず)か
ら、タイヤ11の側壁に対向する検査位置(図1)へ回
動することができる。テスト・ヘッド16上にはハンド
ル28が設けてあり、このハンドルは押しボタン・スイ
ッチ(図示せず)を有し、テスト・ヘッド16が検査位
置または試験位置に到達したときに、このスイッチによ
って位置決め手段(平行なリンクまたはアーム18、2
0)を停止させることができる。
【0019】空気圧手段は、圧力ホース40と、空気圧
センサを備えた弁42とを含む。弁42は、タイヤのバ
ルブに装着するようになっている。テスト・ヘッド16
には、空気圧手段のための制御手段が設けてある。テス
ト・ヘッド16のこの制御手段は、ケーブル30を経
て、例えばソレノイド弁からなる弁と、この弁に一体化
した空気圧センサとに接続している。弁42はその開度
に関して設定(単位時間当たりの給送率の設定)するこ
とができるし、タイヤ内の圧力の変化を弁開度によって
設定するように開閉できるし、開弁時間を設定すること
もできる。
【0020】テスト・ヘッド16が図2に正面図で示し
てあるが、ここには干渉写真を生成するのに役立つレー
ザ・ダイオード44も示してある。更に、2つのダイオ
ード46、48が設けてあり、これらのダイオードは、
試験中、テスト・ヘッド16、タイヤ11の側壁間の距
離を設定するのに役立つ。この目的のために、2つのレ
ーザ・ダイオード46、48は可視レンジ内で斜めにセ
ットしてあり、そのレーザ・ビームは互いに角度をな
し、テスト・ヘッドとタイヤの側面とのテスト距離に対
応する点で交差する。テスト・ヘッド16がタイヤ11
に向かって動いて2つのレーザ・ビームがタイヤ11の
側壁上の一点に合体したとき、検査距離に到達すること
になる。最後に、カメラの対物レンズ45が概略的に示
してある。これは検査しようとしているタイヤの写真を
撮る。
【0021】バランス取り機械のモータの回転数は、可
変周波数コンバータによって制御される。モータは比較
的遅い所定の回転数で回転する。軸12上に設けたシン
クロが軸の速度を検知し、出力信号を発生する。この出
力信号は、タイヤが回転した量に相当する。シンクロの
出力信号はコンピュータで使用されて、タイヤが1つの
検査区分を過ぎて増分回転したときにドライブ・モータ
をオフにする。図2に示す実施例の場合、1つの検査区
分はタイヤ全周の8分の1であり、タイヤを完全に検査
するにはタイヤを7回以上回転させなければならない。
【0022】テスト・ヘッド16は、そこに電力を供給
するリード線と、演算ユニットに通じるデータ線とに接
続している。バランス取り機械の軸を駆動するモータと
バランス取り機械の軸上のシンクロも演算ユニットに接
続している。これらの接続リード線および演算ユニット
は図を簡略化するために省略してある。
【0023】タイヤ検査装置の機能を制御するための中
央演算ユニットが設けてあり、この演算ユニットはバラ
ンス取り機械のコンピュータと一体化してあり、ここで
もハードウェア上の複雑さが高まることはない。更に、
測定結果を表示するモニタは、タイヤのバランス取り、
検査にも使用され、両検査作業についての情報は同じモ
ニタに表示される。
【0024】図3は、タイヤ検査装置の第1実施例のブ
ロック図である。PCの形で図示する中央演算ユニット
50は、通常、幾つかの「コム」ポートを有する。co
mポート1にはマウス52が接続してある。comポー
ト2はバランス取り機械制御手段54のために使用され
る。この制御手段は、本質的に、バランス取り機械の駆
動モータのための制御器を含み、検査中にホイールの区
分毎の増分回転も担当する。テスト・ヘッド16はco
mポート3と接続しており、テスト・ヘッド内のビデオ
・カメラはリード線56を介して演算ユニット50内の
フレーム・グラバ58と接続している。テスト・ヘッド
16の設計は、以下により詳しく説明するが、演算ユニ
ット50のキーボードおよびモニタについての接続は図
の簡略化のために省略する。
【0025】検査装置の機能は次の通りである。まず、
検査しようとしているタイヤを装着したホイールをバラ
ンス取り機械に取り付ける。バランス取り機械の軸は、
コンピュータの制御の下で回転してホイールのバランス
取りを行うと共に、異なった回転数でのタイヤ検査も行
えるようになっている。
【0026】次の工程で、テスト・ヘッドを所定の検査
距離までタイヤに向かって移動させて干渉写真を生成す
る。テスト・ヘッドはこの位置で停止させる。バランス
取り機械にタイヤを装着した後、空気圧弁をタイヤに接
続する。最初の検査シーケンスを実施する前に、タイヤ
固有のデータおよびバランス取り機械の軸の増分回転に
ついてのデータ(たとえば、ホイール寸法に依存する所
定回転数での駆動時間)をコンピュータへ供給するか、
あるいは、ルックアップ・テーブルから獲得する。
【0027】次いで、最初に述べて方法に従ってタイヤ
の第1検査区分についてタイヤ検査を実行する。第1検
査区分の検査後、ホイールをバランス取り機械の軸を用
いて検査区分の寸法分だけ更に増分回転させる。バラン
ス取り機械の軸はその軸についてのシンクロの出力信号
に依存する方法でコンピュータを経て制御される。ホイ
ールの次の区分が所定位置にきたならば、テスト・ヘッ
ドを作動させて次の区分を検査する。
【0028】その後、タイヤ全体の検査に必要なだけ、
検査シーケンス、増分回転を繰り返す。検査シーケンス
毎に、既に述べたように、最初のシリーズの干渉写真と
次のシリーズとの間で圧力を減らす。この圧力の減少も
演算ユニットによって制御する。したがって、圧力減少
は工程毎に行われ、定格圧力で出発した圧力は検査シー
ケンス毎に1工程ずつ減って行く。空気圧を検査した
後、タイヤを定格圧力に戻す。タイヤに接続した弁およ
び制御手段も使用する。
【0029】図4〜図6を参照して、本発明のタイヤ検
査装置の第2実施例を以下に説明する。ここには、ブレ
ーキ・テスト・ダイナモメータ62の2つのローラ6
4、66を有するローラの組が示してあり、ローラ64
はモータ68によって駆動される。他のローラ66は自
由に回転する。ローラの組のローラ間にはそれぞれセン
サ・ローラ76が配置してある。ブレーキ・テスト・ダ
イナモメータのローラの組および駆動モータは床面の凹
所内に配置してある。
【0030】車輌がローラの組上で矢印Fの方向に駆動
される。たとえば、前輪が2つのローラの組に配置され
る。図4において、自動車の前輪78が示してあり、そ
のタイヤを検査しようとしている。図4は、更に、前輪
78よりも小さい直径の、別の自動車に属する前輪80
も示している。車輪78、80の異なった寸法は本発明
のこの実施例の機能を説明するのに示したに過ぎない。
【0031】テスト・ヘッド90が2つのピボット・ア
ーム94、96によってZカラム92上に装着してあ
る。このZカラムは図5に矢印Zの垂直方向に移動する
ことができる。したがって、テスト・ヘッド90はタイ
ヤ78の側面から正しい検査距離のところの位置へ容易
に移動することができる。このとき、ピボット・アーム
96およびZカラム92は停止する。
【0032】空気圧手段は、第1実施例と同様に、圧力
ホースとソレノイド弁とを含む。このソレノイド弁はタ
イヤのバルブに装着してもよい。弁は、その開度(単位
時間当たりの給送量を設定する)に関しても設定するこ
とができ、タイヤ内の圧力変化を弁開度および弁が開い
ている時間の両方によって設定することができるように
なっている。テスト・ヘッド90の空気圧制御手段はケ
ーブル(図示せず)を介して空気圧センサおよびソレノ
イド弁と接続している。
【0033】テスト・ヘッド90にはハンドル97が設
けてあり、このハンドルによってテスト・ヘッドを検査
位置に到達するまで3つの軸線にそって手動で移動させ
ることができる。検査位置に達したならば、ハンドル9
7上に設けた押しボタン・スイッチを用いて3つのスラ
イドの停止手段を作動させる。
【0034】カラム92上に配置したテスト・ヘッド9
0は、図5に正面図で示してあり、ここにはレーザ・ダ
イオード98も示してある。レーザ・ダイオードは干渉
写真を生成するのに用いる。更に、2つのダイオード1
00、102が設けてあり、これらのダイオードはテス
ト・ヘッド90とタイヤ78の側壁の間に正しい距離を
設定するのに役立つ。この目的のために、2つのレーザ
・ダイオード100、102は可視レンジ内で斜めにセ
ットしてあり、そのレーザ・ビームは互いに角をなし、
テスト・ヘッドとタイヤの側面とのテスト距離に対応す
る点で交差する。テスト・ヘッド90がタイヤ78に向
かって動いて2つのレーザ・ビームがタイヤ78の側壁
上の一点に合体したとき、検査距離に到達することにな
る。最後に、カメラの対物レンズ104が概略的に示し
てある。これは検査しようとしているタイヤの写真を撮
る。
【0035】モータ68の回転数はタイヤ検査装置の中
央演算ユニットから可変周波数コンバータ(図示せず)
によって制御され、モータは比較的低い一定の回転数で
稼働することになる。センサ・ローラ76タイヤと係合
し、シンクロを経て、タイヤが回転した量に等しい出力
信号を発生する。センサ・ローラ76のシンクロの出力
信号はコンピュータで使用されて、タイヤが1つの検査
区分を通して増分回転したときに駆動モータを停止させ
る。図5に示す実施例の場合、検査区分はタイヤ全周の
8分の1に等しく、タイヤを完全に検査するにはタイヤ
を7回以上回転させなければならない。
【0036】テスト・ヘッド90′の位置を仮想線で示
し、参照符号90′、94′、96′を付す。図4に示
すように、ホイール78のように大きなホイールの場合
でもホイール80のような小さいホイールの場合にもテ
スト・ヘッド90を正しい距離の位置へ移動させること
が可能である。
【0037】タイヤ検査装置の機能を制御する中央演算
ユニットが設けてある。この中央演算ユニットはバラン
ス取り機械のコンピュータと一体化してあり、ここでも
ハードウェアの複雑化を低く抑えている。更に、測定結
果を表示するモニタは、ブレーキ・テストにもタイヤ検
査にも使用され、これら両検査作業についての情報が同
じモニタに表示される。
【0038】本発明によるタイヤ検査装置の上記実施例
の、ブレーキ・テスト・ダイナモメータについての作動
要領は、先に説明したバランス取り機械についての本発
明のタイヤ検査装置の作動要領に類似している。差異
は、ブレーキ・テスト・ダイナモメータの2つのローラ
の組がコンピュータの制御の下に回転してブレーキ試験
も異なった回転数でのタイヤ試験も実施できるという点
にある。
【0039】図6はタイヤ検査装置の第2実施例のブロ
ック図である。PCとして表してある中央演算ユニット
50は、通常、幾つかの「コム(com)」ポートを有す
る。comポート1にはマウス52が接続してある。c
omポート2はブレーキ・テスト・ダイナモメータ制御
手段93のために使用される。この制御手段は、本質的
に、ブレーキ・テスト・ダイナモメータの駆動モータの
ための制御器を含み、検査中にホイールの増分回転も担
当する。テスト・ヘッド90はcomポート3と接続し
ており、テスト・ヘッド内のビデオ・カメラはリード線
105を介して演算ユニット50内のフレーム・グラバ
58と接続している。テスト・ヘッド90の設計は以下
により詳しく説明するが、演算ユニット50のキーボー
ドおよびモニタについての接続は図の簡略化のために省
略する。第2のテスト・ヘッド91がリード線106に
よってフレーム・グラバ58に接続している。この実施
例では、フレーム・グラバ58は両テスト・ヘッド9
0、91の出力信号を処理するのに使用される。
【0040】図7はテスト・ヘッド、たとえば、テスト
・ヘッド16またはテスト・ヘッド90、91の光学ユ
ニット、電子ユニットのブロック図である。テスト・ヘ
ッド16では、干渉写真を生成するための光学手段11
0が設けてあり、これはビデオ・カメラ112、レーザ
・ダイオードおよびピエゾ手段116を含む。
【0041】この光学手段において、タイヤから拡散反
射してきた光はビデオ・カメラの対物レンズに入射し、
マイケルソン干渉計を通る。光線は、まず、光線スプリ
ッタで2つの光線部分に分割される。鏡での反射後、光
線部分は再合体してからビデオ・カメラ112の対物レ
ンズを通る。マイケルソン干渉計では、セッティング要
素を用いて、一方の像部分を他方の像部分に対して傾斜
させることができる。これはタイヤ・側壁の2つの相互
に変位した像を与える。ピエゾ要素の助けによって、第
2の光線部分を最小数の工程で変位させることが可能と
なる。この機能は、拡散反射した光の位相関係を決定
し、したがって、変形を知るのに役立つ。ビデオ・カメ
ラ112(CCDカメラ)の信号はBNCコネクション
114(図7)を経てPCIフレーム・グラバ58(演
算ユニット50内に設けてある)に送られる。
【0042】光学手段110のための電子制御手段はレ
ーザ・ダイオード制御手段116とピエゾ制御手段11
8とを含む。空気圧制御手段は空気圧センサ120とソ
レノイド弁ドライブ122とを含む。最後に、図7はテ
スト・ヘッド内の電子ユニットのための電源124を示
している。電子ユニットはコンピュータCPU126に
よって制御される。このコンピュータはRS−232ド
ライバ128によって演算ユニット(PC)50と接続
している。この演算ユニット内には、干渉写真を評価す
る手段と一緒に、タイヤ検査装置のシーケンス制御手段
が設けてある。
【0043】テスト・ヘッド16、90、91の各々
は、自動システムとして作動する。制御は、シリアル・
インターフェイスおよびRS−232ドライバ128を
介して演算ユニット50によって行われる。したがっ
て、特殊像(波長シフト)を生成するピエゾ手段11
6、タイヤの側壁を照明するレーザ・ダイオード44、
98、タイヤからのテスト・ヘッドの距離を設定するレ
ーザ・ダイオード46、48、100、102、像を生
成するビデオ・カメラ112、タイヤ圧力を検査する空
気圧セ.サ120、ソレノイド弁42の制御を行うソレ
ノイド弁ドライバ122およびシリアル・インターフェ
イスがドライバ128を経由して作動することになる。
このシステムは、1つのシリアル・システム・バス11
7、好ましくは、I2 Cバスを経由して、個々のコンポ
ーネント・グループがCPU126によって制御され得
るように設計してある。したがって、タイヤ検査装置の
安全関連要素、たとえば、照明用レーザ・ダイオード
(たとえば、ダイオード44)をタイヤがテスト・ヘッ
ドに対向したときにのみ「オン」とし得る状態は、演算
ユニット50の制御下にない。これは、このような演算
ユニット要素が演算ユニット50とは独立してソフトウ
ェア、ハードウェアによって確保されるからである。シ
リアル・システムのアーキテクチャにより、何らの問題
無しに将来のオプションを採用することも可能となる。
最大128のコンポーネント・グループまでの拡張が可
能である。たとえば、LCDディスプレイ、赤外線遠隔
制御要素、LEDディスプレイ手段、リレイ出力、半導
体出力、付加的なアナログ、ディジタル出力および更に
キー領域が可能となる。このシステム・アーキテクチャ
によれば、空気圧制御器を含む、テスト・ヘッド内のす
べてのコンポーネント・グループを単一のインターフェ
イスを用いて作動させることも可能である。
【0044】各テスト・ヘッドは、市販の機器ケーブル
によって主電源と接続する。これは、90−260Vの
電圧範囲、40−400Hzの周波数で変更手段なしに
作動することができる。電源124は、ビデオ・カメラ
112およびピエゾ手段116を含むすべてのコンポー
ネント・グループに12VDCを供給する。したがっ
て、このシステムは触っても安全である。ピエゾ手段1
16を駆動する高電圧がピエゾ制御手段で局部的に発生
する。個々のシステム・コンポーネントのコンポーネン
ト・グループはバス技術に基づいてフラット・ケーブ
ル、すなわち、システム・バス117によって相互に接
続してある。したがって、配線は非常に簡単である。
【0045】電源124およびおよび他のコンポーネン
ト・グループ116、118、120、122、12
6、128を1つのボードにまとめ、システム・バス、
好ましくはT2 Cバスのみをピエゾ手段用の制御手段1
88内のピエゾ増幅器を駆動するために設けた場合に
は、更に有利な特徴が可能である。このことは、構造
上、ハードウェア上の複雑さに関して本発明のタイヤ検
査装置を更に簡略化できることを意味する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のタイヤ検査装置の第1実施例としての
バランス取り機械の概略平面図である。
【図2】図1のタイヤ検査装置のテスト・ヘッドの正面
図である。
【図3】第1実施例によるタイヤ検査装置のブロック図
である。
【図4】本発明のタイヤ検査装置の第2実施例としての
ブレーキ・テスト・ダイナモメータの1つのローラの組
の概略平面図である。
【図5】図4による装置の概略正面図である。
【図6】第2実施例によるタイヤ検査装置のブロック図
である。
【図7】テスト・ヘッドの光学ユニットおよび電子ユニ
ットのブロック図である。
【符号の説明】
2 バランス取り機械 4 キーボード 6 モニタ 8 ハウジング 10 ホイール 11 タイヤ 13 ハブ 14 迅速解放締め付け手段 16 テスト・ヘッド 18 アーム 20 アーム 22 ブラケット 24 ジョイント 26 ジョイント 28 ハンドル 30 ケーブル 40 圧力ホース 42 弁 44 レーザ・ダイオード 46 レーザ・ダイオード 48 レーザ・ダイオード 50 中央演算ユニット 52 マウス 54 バランス取り機械制御手段 62 ブレーキ・テスト・ダイナモメータ 64 ローラ 66 ローラ 76 センサ・ローラ 78 前輪 80 前輪 90 テスト・ヘッド 92 Zカラム 94 ピボット・アーム 96 ピボット・アーム 98 レーザ・ダイオード 100 レーザ・ダイオード 102 レーザ・ダイオード 104 対物レンズ 110 光学手段 112 ビデオ・カメラ 116 ピエゾ手段 114 BNCコネクション 116 レーザ・ダイオード制御手段 118 ピエゾ制御手段 120 空気圧センサ 122 ソレノイド弁ドライブ 124 電源 126 コンピュータCPU 128 RS−232ドライバ

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車輪のタイヤ圧力を変える空気圧手段
    と、テスト・ヘッドと、コンピュータとを含み、このコ
    ンピュータが、空気圧の変化前およびその後のそれぞれ
    で、コヒーレント光によりタイヤ表面の干渉写真を生成
    し、この干渉写真をモジューロ2π像に変換し、このモ
    ジューロ2π像をその一部について処理してグレー値像
    を生成し、グレー値像の比較からタイヤに存在する欠陥
    についての情報を得るようになっており、更に、タイヤ
    から所定距離のところに干渉写真を生成するようにテス
    ト・ヘッドを位置決めするテスト・ヘッド位置決め手段
    と、先行のテスト区分の検査が完了したときにテスト区
    分に等しい増分量だけホイールを回転させる制御手段と
    を有するタイヤ試験装置であって、 a)干渉写真を生成する光学手段(110)と、この光
    学手段のための電子制御手段(116、118)と、空
    気圧制御手段(120、122)とをテスト・ヘッド
    (16、90)内にまとめて設置し、 b)タイヤ検査装置のためのシーケンス制御手段と、干
    渉写真を評価する手段とをコンピュータ(50)内に設
    けたことを特徴とするタイヤ試験装置。
  2. 【請求項2】 テスト・ヘッド(16、90)が光学手
    段および空気圧制御手段の電子制御のために設けたCP
    U(126)を含み、このCPU(126)はインター
    フェイス(128)を介してコンピュータ(50)に接
    続されている、請求項1に記載の装置。
  3. 【請求項3】 光学手段(110)が、ビデオ・カメ
    ラ、レーザ・ダイオードおよびピエゾ手段を含み、 光学手段(110)のためのコンピュータ(50)によ
    って制御される電子制御手段がレーザ・ダイオード制御
    手段(116)とピエゾ手段制御手段(118)とを有
    する、請求項1に記載の装置。
  4. 【請求項4】 空気圧制御手段が圧力センサ(120)
    とソレノイド弁ドライバ(122)とを含む、請求項1
    に記載の装置。
  5. 【請求項5】 弁(42)を有し、この弁(42)が、
    開口ならびに開口時間に関して制御可能である、請求項
    1に記載の装置。
  6. 【請求項6】 空気圧制御手段(122)が、タイヤ圧
    力を検査工程毎に段階的に減じ、検査完了後に定格圧力
    に戻すようにタイヤ内の圧力を制御する、請求項5に記
    載の装置。
  7. 【請求項7】 電源(124)が、テスト・ヘッドの電
    子ユニットに電力を供給するためにテスト・ヘッド内に
    設けられている、請求項1に記載の装置。
  8. 【請求項8】 システムバス、好ましくはI2 Cバス
    が、テスト・ヘッドの電子ユニットを接続するために設
    けられている、請求項1〜7のいずれか一項に記載の装
    置。
  9. 【請求項9】 テスト・ヘッドの電子ユニットが1つの
    ボード上に一緒に搭載してあり、このボードが好ましく
    は電源(124)も含む、請求項1〜8のいずれか一項
    に記載の装置。
  10. 【請求項10】 CPUをテスト・ヘッドのピエゾ手段
    制御手段と接続するためにシステム・バス、好ましくは
    2 Cバスが設けられている、請求項3〜7又は9のい
    ずれか一項に記載の装置。
  11. 【請求項11】 バランス取り機械のホイール駆動制御
    手段がホイールの区分毎増分回転のために作用し、ま
    た、タイヤ検査装置のコンピュータがバランス取り機械
    のコンピュータ内に設けられている、請求項1に記載の
    装置。
  12. 【請求項12】 シンクロがバランス取り機械の軸と連
    結してあり、バランス取り機械の増分回転を検知し、回
    転情報をコンピュータに送り、ホイールが1つの検査区
    分だけ回転したときにモータの駆動が更に回転するのを
    止めるようになっている、請求項11に記載の装置。
  13. 【請求項13】 ブレーキ・テスト・ダイナモメータの
    少なくとも一組の従動ローラ上で、検査しようとしてい
    るタイヤを装着した車輪を有する自動車が駆動されるよ
    うになっており、これらの従動ローラがホイールの区分
    毎増分回転を行うようになっており、タイヤ検査装置の
    コンピュータがブレーキ・テスト・ダイナモメータのコ
    ンピュータ内に設けられている、請求項1に記載の装
    置。
  14. 【請求項14】 タイヤの増分回転を検知し、シンクロ
    を経てコンピュータをこの増分回転に応答させるセンサ
    ・ローラ(76)を含み、タイヤが1つの検査区分を過
    ぎたときに前記コンピュータがモータの駆動をオフにす
    る、請求項13に記載の装置。
  15. 【請求項15】 ホイールの区分毎回転のモータがシー
    ケンス・コンバータを用いて作動させられ、このコンバ
    ータがコンピュータ(50)によって制御される、請求
    項11又は13に記載の装置。
JP10206092A 1997-07-22 1998-07-22 タイヤ試験装置 Pending JPH11108804A (ja)

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