KR101610020B1 - 재-인덱싱된 부분적인 균일성 파형들을 이용한 프로세스 고조파들의 식별을 통한 타이어 균일성의 개선 - Google Patents

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윌리암 데이빗 마우비
짐미 제터
요나단 사울스
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미쉐린 러쉐르슈 에 떼크니크 에스.에이.
꽁빠니 제네날 드 에따블리세망 미쉘린
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Abstract

타이어 균일성을 개선하는 시스템들 및 방법들은 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파 및 대응하는 주기를 식별하는 것을 포함한다. 다음으로, 균일성 파형들의 세트는 하나 이상의 테스트 타이어들의 세트에서 각 테스트 타이어에 대해 수집된다. 분석을 위해 더 양호한 데이터를 제공하기 위해, 파형들의 집합은 타이어가 로딩되고 및/또는 언로딩되는 동안, 시계 회전 방향 및/또는 시계 반대 회전 방향들로, 경화 이전 및/또는 이후에 얻어진 측정치들을 포함하는 다중 파형들을 포함할 수 있다. 균일성 파형들은 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파의 물리적 순서로 재-인덱싱될 수 있고, 파형들 내에서 선택된 데이터 지점들은 선택적으로 결합 효과 또는 다른 비-사인파 효과 주위에서 삭제될 수 있다. 다음으로, 재-인덱싱된, 선택적으로 부분적인 파형들은 후보 프로세스 고조파들에 대한 크기 및 방위각 추정치들을 결정하도록 분석될 수 있다. 다음으로, 타이어 제조의 양상들은 추정된 프로세스 고조파들을 설명하기 위해 다양한 상이한 방식들로 변형될 수 있다.

Description

재-인덱싱된 부분적인 균일성 파형들을 이용한 프로세스 고조파들의 식별을 통한 타이어 균일성의 개선{IMPROVEMENT OF TIRE UNIFORMITY THROUGH IDENTIFICATION OF PROCESS HARMONICS USING RE-INDEXED PARTIAL UNIFORMITY WAVEFORMS}
본 발명은 타이어 균일성(tire uniformity)에 관한 것으로, 더 구체적으로 다중 균일성 파형들을 적절히 인덱싱하여 결합 효과 경감된 분석(indexed and joint effect mitigated analysis)으로부터 추정된 프로세스 고조파(process harmonic)들의 충격을 감소시킴으로써 타이어 균일성을 개선하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
타이어 비균일성은 질량에서 타이어의 회전축에 대한 대칭(또는 대칭의 결여), 기하구조 특성(geometric characteristics) 또는 강성도(stiffness) 특성과 관련되어 있다. 종래의 타이어 구축 방법들은 공교롭게도 타이어들에서 비균일성들을 생성하기 위한 많은 기회들을 갖는다. 타이어들의 회전 동안, 타이어 구조에 존재하는 비균일성들은 휠 축에서 주기적으로 변하는 힘들을 발생시킨다. 타이어 비균일성들은, 이들 힘의 변동(force variation)들이 현저한 진동들로서 차량 및 차량 탑승자들에 전달될 때 중요하다. 이들 힘들은 차량의 서스펜션을 통해 전달되고, 차량의 시트들 및 조향 휠에서 느껴질 수 있거나, 승객실에 잡음으로서 전달될 수 있다. 차량 탑승자들에 전달된 진동의 양은 타이어들의 "승차감" 또는 "안락함"으로서 분류되었다.
많은 상이한 요인들은, 심지어 타이어들이 외관상 동일한 프로세스 상태들 하에서 구축될 때조차 타이어들에서 비균일성들의 존재에 기여할 수 있다. 그러한 요인들의 예들은 많은 복잡한 타이어 구축 제품들 및/또는 스텝들 중 하나 이상에 대해 제품 시작점들의 위치 및/또는 결합 중첩 위치들을 포함한다. 예시적인 제품들은 주조 텍스타일 파일들, 벨트 파일들, 비드 링들, 내부 라이너(liner), 트레드 및 다른 고무 층들을 포함한다. 이들 및 다른 제품들을 수반하는 스텝들은 그러한 제품들을 폼(form) 또는 드럼에 적용하며, 결과적인 그린 구조물(green structure)을 몰드 또는 프레스에 위치시키고, 구조물에 열 및 압력을 가해 고무 제품들을 성형(shape)하고 경화시키고, 물질들을 일체화된 경화된 타이어 유닛으로 접착하는 것을 포함한다. 상기 요인들과 연관된 제조 변형들은 타이어의 균일성에 대한 고조파 기여의 형태로 나타날 수 있다.
몇몇 방법들 및 시스템들이 타이어 균일성의 고조파 성분 추정에 관련하여 전개되었지만, 그러한 추정의 정확성에서 추가의 개선이 필요하다. 개시된 기술에 따라 이후에 제공된 바람직한 특징들 모두를 일반적으로 수용하는 알려진 디자인은 아직까지 나타나지 않았다.
종래 기술에서 마주치며 본 주제에 의해 다루어지는 인식된 특징들을 고려하여, 타이어들에서의 균일성을 개선하기 위해 개선된 시스템 및 방법이 제공되었다. 그러한 방법은 일반적으로 후보 프로세스 고조파 크기 및 방위각을 추정하는 단계와, 후보 프로세스 고조파를 억제함으로써 또는 이것을 자동 유지가능 시스템에서 다른 프로세스 고조파들 또는 타이어 고조파들에 대항함으로써 각 개별적인 타이어의 균일성을 직접 개선시키기 위해 이들 추정들을 이용하는 단계를 수반한다.
본 기술은 테스트 타이어들의 세트에서 각 타이어에 대한 주어진 균일성 파라미터를 측정하는 것을 수반한다. 예를 들어, 그러한 균일성 파라미터들은 선택적으로 방사상 흔들림(RRO : radial run out), 수평 불균형(LRO : lateral run out), 균형, 질량 분산, 레이디얼 포스 베리에이션(RFV : radial force variation), 래터럴 포스 베리에이션(LFV : lateral force variation), 및 탄젠셜 포스 베리에이션(TFV : tangential force variation) 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 몇몇 예들에서, 하중받는 타이어 측정(예를 들어, RFV, LFV, 또는 TFV) 및 하중받지 않는 타이어 측정(예를 들어, RRO 또는 LRO) 모두를 포함하는, 다중 균일성 파형들의 집합을 구하는 것이 바람직하다. 다른 예들에서, 다중 균일성 파형들은, 타이어가 경화되기 전에 측정된 파형과, 타이어가 경화된 후에 측정된 파형을 포함한다. 또 다른 예들에서, 다중 균일성 파형들은 시계 방향으로 테스트 타이어를 회전시키는 동안 얻어진 측정치와, 시계 반대 방향으로 테스트 타이어를 회전시키는 동안 얻어진 측정치를 포함한다. 다중 균일성 파형들은 분석을 위해 더 많은 데이터 지점들을 추가하고, 또한 이산 데이터 지점 분석으로 인해 발생하는 임의의 불일치들을 식별하고 해결하는데 도움을 준다.
몇몇 예들에서, 측정된 값들은 타이어 주위에 원주 방향으로 측정된 복수의 데이터 지점들로 구성된 복합 파형에 대응하고, 여기서 복합 파형은 타이어 고조파들 및 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파를 포함한다. 직각 좌표 계수들은 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파에 대해 전자적으로 구성되며, 이 후에 각 프로세스 고조파에 대응하는 직각 좌표들은 궁극적으로 각 프로세스 고조파 크기 및 방위각의 추정치들을 발생시키기 위해 구해진다(예를 들어, 회귀-기반의 분석을 이용함으로써). 회귀-기반의 분석은 복합 균일성 파형의 원 데이터(raw data)를 이용하여 수행될 수 있거나, 본 명세서에 개시된 하나 이상의 개선 기술들에 따라 조정된 데이터를 이용하여 수행될 수 있다. 제 1 예에서, 균일성 파형들의 집합된 세트는 선택된 프로세스 고조파의 물리적 순서에 재-인덱싱(re-indexed)된다. 상이한 프로세스 고조파들이 분석될 때, 데이터는 각각의 프로세스 고조파의 물리적 순서를 수용하기 위해 여러 번 재-인덱싱될 수 있다. 더욱이, 선택된 데이터 지점들은 최적으로 결합 효과들 또는 다른 비-사인파 프로세스 효과들에 의해 야기된 데이터 불균형(data skew)을 제거하기 위해 선택된 균일성 파형들로부터 삭제될 수 있다.
추가로 예시적인 실시예들에서, 일단 프로세스 고조파들의 크기 및 방위각이 결정되면, 고조파들은 타이어 고조파들로부터 분리될 수 있고, 새로운 타이어들은 그러한 지식에 기초하여 균일성을 개선하기 위해 구축될 수 있다. 예를 들어, 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파의 상대 위치는 타이어 고조파들과 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파의 조합된 평균 크기를 감소시키기 위해 후속 타이어들에서 변경될 수 있다.
다양한 방법들 외에도, 본 발명의 주제가 동일하게 본 명세서에 개시된 선택된 특징들을 구현하기 위해 타이어 제조 및 측정 시스템에 제공될 수 있는 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 구성요소들을 포함하는 연관된 시스템들에 관련된다는 것이 이해될 것이다.
본 명세서에 개시되고 제공된 각 예시적인 실시예들이 본 발명의 주제의 한계들을 암시하지 않아야 한다는 것이 주지되어야 한다. 하나의 실시예의 부분으로서 예시되거나 기재된 특징들 또는 단계들은 또 다른 실시예들을 산출하기 위해 다른 실시예의 양상들과 조합하여 사용될 수 있다. 더욱이, 특정한 특징들은 동일하거나 유사한 기능을 수행하는 명확히 언급되지 않은 유사한 디바이스들 또는 특징들과 교환될 수 있다. 당업자는 본 명세서의 나머지 부분을 검토할 때 그러한 실시예들의 특징들 및 양상들, 및 다른 것들을 더 잘 인식할 것이다.
당업자에게 관련된 최상의 모드를 포함하는 본 발명의 완전히 가능한 개시는 본 명세서에 설명되고, 이것은 첨부 도면들을 참조하여 이루어진다.
도 1은 크기(Ap) 및 프로세스 고조파 수(p)를 갖는 프로세스 고조파 파형 및 순차 타이어 복합 파형들로 분해된, 5개의 "적층된", 또는 사슬형의, 순차 균일성 파형들의 그래프를 제공한다.
도 2는 다중 테스트 타이어들 양단의 특정한 프로세스 고조파에 대한 예시적인 방위각 값들의 히스토그램을 제공한다.
도 3은 본 기술에 따라 균일성 파형에서 프로세스 고조파들을 식별하는 개선된 방법에서 예시적인 단계들을 도시한 흐름도를 제공한다.
도 4는 본 기술에 따라 추정된 프로세스 고조파들에 기초하여 타이어 제작을 개선하는 개선된 방법에서 예시적인 단계들을 도시한 흐름도를 제공한다.
도 5a 및 도 5b는 원래 균일성 측정과, 개시된 기술에 따라 재-인덱싱 단계를 적용한 후에 단일 타이어에 대한 조정된 균일성 측정을 도시한 그래프를 제공한다.
도 6a 및 도 6b는 원래 균일성 측정과, 개시된 기술에 따라 재-인덱싱 단계를 적용한 후에 2개의 연속적인 타이어들에 대한 조정된 균일성 측정을 도시한 그래프를 제공한다.
도 7은 개시된 기술에 따라 재-인덱싱 단계를 적용한 후에 5개의 연속적인 타이어들에 대한 조정된 균일성 측정을 도시한 그래프를 제공한다.
도 8은 바코드와 같이 타이어 상에 알려진 마커에 대해 다중 결합 효과들의 상대 위치를 도시한 개략도를 제공한다.
도 9는 몇몇 타이어 경우들에 따라 데이터 불균형을 야기하기 위한 4개의 상이한 잠재적인 결합 효과들을 도시한 개략도를 제공한다.
도 10은 타이어 균일성을 개선하기 위해 개시된 시스템의 실시예에서 사용하기 위한 예시적인 하드웨어 구성요소들의 블록도를 제공한다.
도 11은 본 기술에 따라 프로세스 효과들을 회전시킴으로써 달성된 잠재적인 균일성 개선점들의 벡터를 도시한 도면을 제공한다.
도 12는 프로세스 고조파 주파수가 제 1 예시적인 사이클 속도에 의해 한정된 경우, 사출 성형기 두께에서 주기적 제조 변형에 의해 도입된 것과 같이, 타이어에 대한 특정한 프로세스 고조파 기여를 도시한 그래프를 제공한다.
도 13은 프로세스 고조파 주파수가 제 2 예시적인 사이클 속도에 의해 한정된 경우, 도 12에 도시된 것과 같이 타이어에 대한 특정한 프로세스 고조파 기여를 도시한 그래프를 제공한다.
본 명세서 및 첨부 도면들 전체에 도면 부호들의 반복적인 사용은 본 발명의 동일하거나 유사한 특징들, 요소들 또는 단계들을 나타내도록 의도된다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 주제는 특히 자연 제조 프로세스 내에서 개별 타이어에 대해 프로세스 고조파들을 다른 타이어 또는 프로세스 고조파들과 자동으로 대항하게 함으로써 타이어 균일성을 개선하는 시스템 및 방법에 관한 것으로, 프로세스 고조파들은 적절히 인덱싱되고 결합 효과 경감된 균일성 파형들로부터 추정되었다.
타이어 균일성을 분석할 때, 다양한 상이한 균일성 파라미터들이 하나 이상의 테스트 타이어들의 세트에 대해 측정될 수 있다. 얻어진 측정치들은 일반적으로 많은 각 고조파 기여들로 분할될 수 있는 타이어 균일성을 나타내는 복합 파형에 대응한다. 테스트 타이어들은 심지어 유사한 조건들 하에서 제조되더라도, 2개의 주요한 방식들로 발생하는 주기적 제조 변동들로 인해 균일성에서의 변동을 겪는다. 첫 번째의 경우에, 제조 변형의 주기들은 타이어 원주와 일치한다. 이들은 타이어 원주와 연관되기 때문에 "타이어 고조파들"로서 본 명세서에 지칭된다. 일반적인 타이어 고조파들은 트레드 결합 폭, 빌딩 드럼들의 진원도(out-of-roundness), 및 프레스 효과들을 포함한다. 두 번째의 경우에, 제조 변형들의 주기들은 타이어 원주와 일치하지 않는다. 이들 제조 변동들이 주기적이더라도, 그 주기들은 타이어 원주의 정수 배수들(integer divisors)이 아니다. 이들은 타이어 원주들보다는 프로세스 요소들에 관련되기 때문에 본 명세서에서 "프로세스 고조파들"로서 지칭된다. 일반적인 프로세스 고조파들은 더 부드러운 제품들의 형태를 변형할 수 이는 사출 성형기 제어 시스템 또는 롤러들에 의해 야기된 주기적 변형 트레드 두께를 포함한다.
균일성 개선들을 달성하도록 프로세스 고조파들의 지식을 이용하기 위해, 그 주기들, 크기들 및 방위각들을 추정하는 것이 필요하다. 프로세스 고조파들의 이들 특징들의 지식이 주어지면, 크기 및 분산 모두에서 더 양호한 균일성 파라미터 값들을 갖는 타이어들을 제작하기 위해 타이어 고조파들 또는 다른 프로세스 고조파들에 대해 또는 이들 내에서 프로세스 고조파들에 대항할 수 있다. 예를 들어, 프로세스 고조파 고점(high point)의 위치(즉, 트레드 사출 성형기 두께 효과)는 프레스로의 입력점에 대해 추적될 수 있고, 이러한 알려진 프로세스 고점을 프레스의 고점(타이어 고조파)과 대항하도록 자동 실시간 조정들이 이루어질 수 있어서, 경화 이후에 결과적인 타이어 균일성은 더 일관되게 낮은 크기를 가질 수 있다. 또한 유사한 균일성 개선을 달성하기 위해 제 1 타이어 빌딩 스테이지로부터의 타이어 뼈대(carcass)의 상대 위치와 제 2 타이어 빌딩 스테이지로부터의 트레드/벨트들과 같이 다른 고조파들을 오프셋할 수 있다. 더욱이, 타이어에서 식별된 타이어 고조파들의 세트에 더 잘 매칭하도록 프로세스 고조파의 주기를 변경시키는 것이 가능하다. 예를 들어, 트레드 사출 성형기는 타이어 내의 상이한 위치에서 프로세스 고조파를 도입하도록 감속되거나 가속될 수 있다.
조정들이 각 타이어에 대해 상이하기 때문에, 이러한 대항 프로세스는 제작 프로세스에서 자동으로 타이어마다 적용될 수 있다. 그러한 개선된 타이어들은 소비자 성능 충족을 개선할 수 있고, 제조비들을 감소시킬 수 있다. 프로세스 고조파들을 신뢰성있게 추정하는 중요성으로 인해, 균일성 파형들의 사전 처리를 위한 개선된 기술들이 본 명세서에 개시된다.
이제 도 1을 참조하면, 그래프는 어떻게 프로세스 고조파가 기존의 타이어 고조파들에 추가되어 다중의 연속적으로 제조된 타이어를 가로질러 균일성 변동을 야기할 수 있는지를 보여준다. 도 1에서, "순차 타이어 복합물(Sequential Tire Composite)"로 지칭된 상부 그래프는 5개의 각 테스트 타이어들에 대해 얻어지는 5개의 상이한 균일성 파형들을 나타낸다. 이들 5개의 파형들은 이 후 도 1의 상부 그래프에 도시된 사슬형 파형을 얻기 위해 순차적으로 차례로 적층된다. 각 타이어에 대한 균일성 파형은 다수의 상이한 타이어 고조파들로 구성되며, 각각은 타이어 원주에 의해 한정된 주기, 즉 LT 내에서 정수 횟수(integer number of times)와 일치한다. 제 2 그래프에 의해 나타난 프로세스 고조파가 제 1 그래프의 타이어 고조파들에 추가되면, 제 3 그래프에 도시된 바와 같이 나타난 적층된 파형이 초래된다. 제 2 그래프에 나타난 프로세스 고조파는 주기 함수
Figure 112015095991643-pct00001
로서 모델링될 수 있고, 여기서 p는 프로세스 효과와 연관된 고조파 수이고, 이러한 프로세스 고조파 수(p)는 LT/LP로서 정의된다.
도 1을 여전히 참조하면, 프로세스 고조파를 균일성 파형에 추가하는 것은 모든 타이어 고조파가 일정하게 남아있더라도, 타이어마다 변경시키기 위해 균일성 파형(또는 특정한 고조파 성분들, 예를 들어 레이디얼 포스 베리에이션 측정치) 내에서 최대 값들을 초래할 수 있다. 균일성 파형 내에서 최대 값들에 대응하는 방위각들의 타이어간의 분포는 제 1 타이어 고조파의 주기(LT)에 대한 프로세스 고조파의 주기(LP) 사이의 관계에 좌우될 것이다. 예를 들어, 조합하여 0도에서 1kg의 진폭을 갖는 일정한 타이어 구성요소와, 제작 절차에서 제 1 타이어에 대해 서로 동시적으로 0.5kg의 진폭을 갖는 p=1.25(트레드 냉각 드럼과 같은 공구 구성요소로부터와 같이)의 고조파 수를 갖는 단일 프로세스 고조파를 고려해보자. 제 1 타이어의 균일성 크기는 0도의 방위각에서 1.5 kg이지만, 제 2 타이어는 27도의 방위각에서 1.12 kg의 균일성 크기를 가질 것이다. 제 3 타이어는 0도의 방위각에서 0.5 kg의 균일성 크기를 가질 것이다. 타이어 4는 -27도의 방위각에서 1.12 kg의 균일성 크기를 가질 것이다. 마지막으로, 타이어 5는 타이어 1을 반복할 것이고, 타이어 6은 타이어 2를 반복할 것이고, 이 후 이와 마찬가지로 이루어지고, 그 값들은 이들 4가지 가능성들을 통해 순환한다. 그러므로 방위각들의 히스토그램은 3개의 값들만을 갖는다: 0, 27 및 -27도. 하지만, p=1.1123(빌딩 드럼 위에 신장되는 제품으로부터 나오는 것과 같이)의 프로세스 고조파 수를 갖는 상이한 단일 프로세스 고조파는 균일성 파형 내에서 최대 값에 대응하는 더 많은 방위각 값들을 가질 것이고, 이들 방위각 값들의 히스토그램은 도 2의 예시적인 히스토그램에 도시된 것과 같이 균일한 분포의 것과 유사할 것이다.
프로세스 고조파 방위각의 이동 및 관찰된 총 고조파 방위각에서의 결과적인 이동은 프로세스 개선에 있어서 프로세스 고조파의 이용을 위한 도전들을 야기할 수 있다. 타이어 균일성에 대한 표준 신호 분석 접근법은 타이어 원주들, 즉 타이어 고조파들과 정렬되는 효과들(빌딩 드럼들)의 연구에 의존한다. 프로세스 고조파는 표준 신호 분석 접근법에 자연적으로 맞지 않는데, 이는 프로세스 효과가 일반적으로 모든 타이어마다 방위각 시프트를 야기하고 동시에 다중 타이어 고조파들에 영향을 주기 때문이다. 이것은, 프로세스 고조파들이 분산으로서 나타나, 표준 신호 분석 접근법에서 식별되지 않는다는 것을 의미한다. 이러한 부정적인 영향으로 인해, 프로세스 고조파들의 식별은 표준 신호 분석을 고지식하게 적용할 때 생기는 몇몇 에러들을 보정할 수 있다. 프로세스 고조파들을 다룰 때, 물리적 소스와 그것이 고조파에 미치는 영향을 구별하는 것이 특히 중요할 수 있다. 이것은, 프로세스 고조파들을 식별하는 작업이 가능한 한 많은 정확도 및 정밀도로 이루어져야 한다는 것을 의미한다.
이제 도 3을 참조하면, 균일성 파형에서 프로세스 고조파들을 식별하는 방법(300)이 제공되고, 각각 예시적인 단계들 302-312를 포함할 수 있다. 단계 302에서, 후보 프로세스 고조파를 발생시키는 적어도 하나의 제조 변형은 후보 프로세스 고조파(들)에 대한 대응하는 주기로서 식별된다. 몇몇 실시예들에서, 각 프로세스 고조파의 주기는 타이어의 크기들(예를 들어, 타이어 원주, 반경, 직경, 타이어 주위의 측정된 데이터 지점들의 이산 수 등)에 대해 한정될 수 있다. 프로세스 고조파는 또한 프로세스 고조파 주기로 나누어진 간단히 타이어 원주인 고조파 수일 수 있다. 예를 들어, 1.25 미터 원주를 갖는 타이어 상의 1.0 미터의 주기를 갖는 프로세스 고조파는 1.0/1.25 = 0.8의 고조파 수(harmonic number)를 갖는다.
후보 프로세스 고조파(들)는 제조 프로세스의 특정한 알려진 특징들에 기초하여 식별될 수 있거나, 알려지지 않을 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 물리적 프로세스 소스들이 알려져 있다면, 제조 프로세스의 특정한 양상들 및/또는 조건들로부터 하나 이상의 후보 프로세스 고조파(들)의 주기를 식별하는 것이 가능하다. 예를 들어, 지지 롤러 직경은 제조 프로세스의 규격들 또는 그 직경의 이산 측정으로부터 알려질 수 있다. 프로세스 고조파 소스들이 알려지지 않는다면, 특정한 후보 프로세스 고조파들의 주기는 측정된 균일성 파형들의 초기 스펙트럼 분석으로부터 식별될 수 있다. 이러한 스펙트럼 분석에 관련된 추가 세부사항들 및 프로세스 고조파 주파수/주기 식별의 다른 관련된 양상들은 PCT 출원 번호 PCT/US2010/032883(현재 WO 2010/127061로 공개됨) 및 PCT 출원 번호 PCT/US2011/030467에 개시되어 있으며, 이들 모두는 모든 목적들을 위해 본 명세서에 참고용으로 병합된다.
도 3을 여전히 참조하면, 단계 304는 n 개의 테스트 타이어들 각각에 대해 측정되는 하나 이상의 균일성 파형들의 세트를 수집하는 것을 수반한다. 각 균일성 파형은 예를 들어 방사상 흔들림(RRO), 수평 불균형(LRO), 질량 분산, 균형, 레이디얼 포스 베리에이션(RFV), 래터럴 포스 베리에이션(LFV), 및 탄젠셜 포스 베리에이션(TFV)과 같은 그러한 균일성 파라미터들에 대응하는 측정된 균일성 파라미터에 대응할 수 있다. 상기 파라미터들 중 선택된 것들을 논의하는 예들은 단지 예시적인 목적들을 위해 본 명세서에 제공되고, 본 발명에 한정될 필요는 없어야 한다. 측정된 파라미터는 종종 타이어의 1회 회전 동안 동일하게 이격된 지점들에서 측정된 데이터 지점들의 수(예를 들어, 타이어 회전당 128, 256, 512 또는 다른 데이터 지점들의 수)로부터 구성된 파형에 대응한다.
측정치들이 각 데이터 지점들 Un (n= 1, 2, ..., N)에서 얻어지도록 타이어 주위에서 복수의 동일하게 이격된 데이터 지점들 N에서 얻어진 측정된 균일성 파라미터(U)를 고려하자. 실제 Un 값들은 다양한 알려진 기술들에 따라 조정될 수 있다. 예를 들어, Un 값들은 타이어의 복수 회 회전 동안 각 데이터 지점에서 얻어진 값들을 평균화함으로써 타이어의 단일 회전보다 더 많을 때 구해질 수 있다. 다른 예에서, Un 값들은, 복합 데이터 파형이 기준점 주위에 중심을 두도록 모든 각 데이터 지점들 양단의 측정된 균일성 파라미터의 평균 크기 값을 감산함으로써 조정될 수 있다.
도 3을 여전히 참조하면, 각각 단계들 304-308의 양상들은 균일성 파형 내에서 프로세스 고조파들의 식별 및 추정을 개선하기 위해 적어도 3개의 상이한 방식들을 나타내며, 이들 중 하나 이상은 선택적으로 개시된 기술의 다양한 실시예들에서 구현될 수 있다. 이들 방법들은 신뢰성있는 정보를 발생시키기 위해 적용되며, 자동 균일성 개선 시스템이 이에 기초한다. 이들 프로세스 고조파 기여들을 정확하게 추정하는 것이 특히 중요한데, 이는 온라인 식별이 일반적으로 수행되지 않고 추정치들이 긴 시간 기간에 걸쳐 직접 프로세스 조정들에 사용되기 때문이다. 3개의 개선점들은 일반적으로 단계 306에 표시된 바와 같이 균일성 파형들을 재-인덱싱하는 것과, 단계 308에 표시된 바와 같이 선택된 지점들을 삭제하는 부분 파형들을 얻는 것과, 단계 304에 표시된 바와 같이 다중의 상이한 유형들의 균일성 파형들을 얻는 것을 포함한다.
도 3의 단계 306을 참조하면, 하나의 예시적인 개선점은 일반적으로, 연속적인 타이어들에 대한 파형들 사이의 중단이 후보 프로세스 고조파의 물리적 순서에 매칭하도록 얻어진 균일성 파형들을 재-인덱싱하는 단계를 수반한다. 일반적으로, "재-인덱싱"이라는 용어는 타이어 주위의 연속적으로 측정된 데이터 지점들의 재 순서화(reordering)를 나타낸다. 이러한 개선점은, 각 순차적으로 제조된 타이어에 대한 층 또는 부분을 형성하기 위해 주기적으로 절단되고 제품 결합을 하기 위해 단부간 결합될 때, 연속적으로 생성된 프로세스 고조파 신호(예를 들어, 그린 타이어를 형성할 때 물질 사출 성형기에 의해 야기된 트레드 두께 사이클로부터 초래된 균일성 기여)가 불연속적으로 이루어진다는 점을 설명하기 위해 중요하다.
타이어 내에서 제품 결합들 또는 다른 제조 변형들의 효과들은 연속적으로 제조된 타이어들에 따라 변한다. 하지만, 이들 변형들이 타이어 내에서 발생하는 상대적인 순서는, 균일성 파형들이 연속적으로 제조된 타이어들 상에서 측정되는 순서에 매칭하지 않을 수 있다. 균일성 파형들은 일반적으로 초기 타이어 측정 지점을 한정하는 타이어 상에서 바코드, 또는 다른 시각적 식별자와 같은 마커에 대해 측정된다. 타이어 원주 주위에서 측정된 모든 다른 균일성 데이터 지점들은 제로 지점을 한정하는 이러한 초기 마커에 대해 인덱싱된다. 이와 같이, 얻어진 파형은, 균일성 파형의 시작 및 마지막이 균일성 파형 내에서 특정한 프로세스 고조파의 물리적 도입의 시작 및 마지막에 매칭하게 되도록, 프로세스 고조파의 제조 변형의 물리적 순서로 재-인덱싱될 필요가 있다. 상이한 선택된 프로세스 고조파들에 대해, 이러한 재-인덱싱은 다수 회 이루어질 수 있고, 각각 한 번은 각 후보 프로세스 고조파의 제조 변형의 물리적 순서에 대응한다.
균일성 파형의 재-인덱싱에 관련된 특정한 예들은 도 5a, 도 5b, 도 6a, 도 6b 및 도 7에 나타난다. 도 5a는 주어진 타이어에 대해 얻어진, 더 구체적으로 타이어의 원주 주위에 128 지점들에서 인덱싱된 방사상 불균형 플롯(plot)을 포함하는 원래 균일성 파형을 도시한다. 해당 프로세스 고조파를 도입하는 제품 결합이 도 5a의 파형 내에서의 지점(20)에 위치된다고 가정하면, 파형은 지점(20)을 파형에서의 제 1 지점으로 둠으로써 도 5b의 조정된 파형을 형성하도록 재-인덱싱될 수 있다. 도 6a 및 도 6b는 도 6a의 원래 균일성 파형들과 도 6b의 조정된 파형들 사이의 유사한 상대적 변화를 도시한다. 도 6a 및 도 6b의 예에서, 2개의 연속적인 타이어들은 분석된 파형들의 연속성에 대한 이러한 접근법의 잠재적인 충격을 보여주기 위해 도 5a 및 도 5b에 도시된 것과 유사한 방식으로 재-인덱싱된다. 결합의 중심에서 시작하여 재-인덱싱된 5개의 연속적인 타이어들로부터의 일련의 파형들은 도 7에 도시된다.
재-인덱싱의 다른 예는 도 8에 대해 제공된다. 제 1 타이어 층(804)의 형성으로부터 초래된 제 1 결합(802)과, 제 2 타이어 층(808)의 형성으로부터 초래된 제 2 결합(806)을 포함하는 타이어(800)를 고려해보자. 제 1 결합(802) 및 제 2 결합(806)(즉, 각각 θ2 및 θ3)의 상대적인 위치들은 일반적으로 알려져 있거나 결정될 수 있다. 바 코드(810)는 타이어 원주 주위에서 균일성 파형의 측정 시작 및 마지막을 신호 발신(signal)하는데 사용되는 타이어(800) 상의 시각적 마커의 일례이다. 바 코드(810)의 상대적인 위치는 θ1 = 0°로서 표시된다.
도 8을 여전히 참조하면, 3개의 연속적으로 제조된 타이어들로부터의 적층된 파형들의 구조에 사용된 사출 성형기로부터의 트레드 두께의 순환으로 인한 프로세스 고조파가 타이어 1에 대해 지점들 1 내지 128, 타이어 2에 대해 129 내지 256, 및 타이어 3에 대해 257 내지 384의 인덱싱 순서를 가질 수 있다는 것을 고려하자. 이러한 인덱싱은 사출 성형기로부터 나오는 제작 순서를 나타낸다. 하지만, 이러한 제품에 대한 결합은 바 코드로부터 멀리 90도 또는 32 지점들(128 지점의 파형의)에 위치될 수 있다. 즉, 파형들은 측정 순서에 따라 적층될 때, 제작 순서에 매칭하지 않을 것이다. 특히, 측정 순서는 33-128, 1-32, 161-256, 129-160, 289-384, 257-288일 것이고, 이것은 적층된 파형들의 단부점들 사이의 밀접한 매칭을 방지한다. 이것은 적층된 또는 싱글릿(singlet) 파형들에서 프로세스 고조파들의 추정에서의 에러를 야기할 수 있다.
재-인덱싱 단계 306는 이러한 어려움을 해결하기 위해 프로세스 고조파의 정확한 물리적 순서에 매칭하도록 구해진 균일성 파형에 적용될 수 있다. 몇몇 실시예들에서, 이러한 재-인덱싱은 간단히 싱글릿-기반의 분석을 이용하기 전에 측정된 순서에 대항하여 프로세스 순서를 이용하는 것을 의미한다. 다른 실시예들에서, 재-인덱싱은, 푸리에 분석 또는 회귀와 같은 적층된 방법을 이용하기 전에 지점들의 순서를 프로세스 순서의 것으로 변경하는 것을 의미한다. 상이한 제품들이 상이한 결합 위치들을 갖기 때문에, 하나보다 많은 후보 프로세스 고조파를 연구하는 경우 다수의 방식들로 재 순서화하는 것이 필요할 수 있다는 것이 주지된다. 예를 들어, 타이어 제품(804)은 전술한 바와 같이 결합 위치(802)를 가질 수 있지만, 제품(808)으로부터의 제 2 결합(806)은 측정 제로 지점으로부터 180도(64 지점들)에 있을 수 있다. 33-128, 1-32, 161-256, 129-160, 289-384, 257-288의 제 1 결합 순서화와, 동일한 회귀에서 65-128, 1-64, 193-256, 129-192, 321-384, 257-320의 제 2 결합 순서화를 이용할 수 있다. 다른 결합들은 유사한 방식으로 분석으로의 적절한 순서화를 포함함으로써 다루어질 수 있다.
다시 도 3의 단계 308을 참조하면, 제 2 예시적인 개선점은 일반적으로 결합 효과들 또는 다른 비-사인파 프로세스 효과들을 나타내는 얻어진 균일성 파형 내에서 선택된 지점들을 삭제하는 것을 수반한다. 이러한 개선점은, 도 9에 도시된 바와 같이, 결합의 물리적 구조가 신장하거나 결합의 이웃에서의 물질을 가압할 때 발생하는 상황을 해결하는데 도움을 준다. 결합 프로세스의 이용은 또한 결합의 이웃에서의 효과를 변경할 수 있다. 도 9에서, 부분(902)은 결합 위치 주위의 측정 지점들에서 규칙적인 간격을 나타내는 한편, 부분(904)은 결합 위치 주위에서 발생할 수 있는 신장된 간격을 나타낸다. 또한 부분(906)에 의해 표시된 결합에서의 제품의 중첩, 또는 부분(908)에 의해 표시된 바와 같이 제품이 없는 결합에서의 개구부가 있을 수 있다. 이들의 어떠한 경우에서도, 측정 지점들 사이의 규칙적인 간격은 근본적인 프로세스 고조파의 진정한 간격으로부터 왜곡될 수 있다. 이것은 또한 프로세스 고조파 추정 프로세스와 충돌될 수 있다.
결합 주위의 물질 결함들(material deformities)로 인해 발생하는 측정 문제들을 수정하기 위해, 결합 위치 주위의 선택된 수의 지점들은 균일성 파형으로부터 삭제될 수 있다. 삭제될 지점들의 수는 측정되는 신호의 유형의 지식(예를 들어, 흔들림 또는 힘의 변동과 같은 로딩(loaded) 또는 언로딩되는(unloaded) 타이어 신호) 및 이력 결합 효과의 지식으로부터 나올 수 있다. 일반적인 예로서, 결합의 어느 한 측면 상에서 2-10의 범위 내에서 다수의 지점들을 삭제할 수 있다. 하나의 특정한 예에서, 5개 지점들은 결합의 어느 한 측면상에서 삭제되어, 128-10=118 지점들을 남기고, 128개 데이터 지점들이 타이어 주위에서 측정될 때 측정 절차는 이에 기초한다.
다시 도 3의 단계 304를 참조하면, 제 3 예시적인 개시는 일반적으로 균일성 파형들의 세트를 분석하는 것을 수반하고, 균일성 파형들은 다양한 방식들 중 하나 이상으로 얻어진 다중 파형들을 포함한다 - 예를 들어, 경화 이전 및/또는 이후에, 직접 및/또는 간접(즉, 시계 방향 또는 시계 반대 방향의 회전) 및 로딩됨 및/또는 언로딩됨. 동일한 타이어에 대한 다중 균일성 파형들을 측정하는 이러한 단계는 종종 추정 프로세스의 해법을 개선하는데 도움을 줄 수 있다. 일례에서, 테스트 타이어에 대한 균일성 파라미터는 시계 방향(본 명세서에서 직접 측정으로 지칭됨)으로 그리고 시계 반대 방향(본 명세서에서 간접 측정으로 지칭됨)으로 회전하는 동안 측정될 수 있다. 이것은 바코드 내부 또는 바코드 외부에 타이어를 재장착함으로써, 또는 재장착 없이 회전 방향을 반대로 함으로써 이루어질 수 있다.
다른 예에서, 상이한 균일성 파라미터들은 동일한 타이어에 대해 하나 또는 양쪽 모두의 방향들로 측정될 수 있다. 예를 들어, 타이어의 방사상 흔들림(언로딩되는 타이어 파라미터 측정)은 하나 또는 양쪽 모두의 방향들로 그리고 레이디얼 포스 베리에이션(로딩된 타이어 파라미터 측정)으로 측정될 수 있다. 로딩된 타이어 및 언로딩된 타이어 모두의 측정치들은 로딩 동안 타이어에 도입되는 접촉 패치 결함들로 인해 발생할 수 있는 임의의 추가 신호 변동들을 설명하는데 도움을 줄 수 있다. 주어진 테스트 타이어 상에서 측정된 2개의 로딩되거나 2개의 언로딩되는 파형들은, 구성(construction)이 측정 방향만을 변경하지 않기 때문에 동일한 프로세스 고조파 효과를 구현해야 한다. 하지만, 동일한 측정에 기초하여 모든 얻어진 균일성 파형들을 유지하기 위해, 힘의 변동이 힘의 킬로그램(kgf) 단위로 측정되는 동안 흔들림이 mm 단위로 측정된다는 점을 설명하기 위해 로딩되거나 언로딩되는 파형들에 변환을 적용하는 것이 적절할 수 있다. 이들 2개의 단위들 사이의 변환은 검사되는 특정 타이어의 탄성률(spring rate)로 인해 수정을 적용함으로써 구현될 수 있다. 이러한 탄성률은 이론적으로 또는 경험적으로 계산될 수 있다. 일례에서, 방사상 흔들림(RRO)과 레이디얼 포스 베리에이션(RFV) 사이의 관계는
Figure 112015095991643-pct00002
이고, 여기서 RFV는 kgf의 단위들이고, RRO의 결과적인 단위들은 mm일 것이다.
또 다른 예들에서, 동일한 방향들(반복들) 또는 재 테스트에서 균일성 파형의 추가적인 측정 과정들은 또한 프로세스 고조파 식별을 개선하는데 사용될 수 있다. 이러한 접근법의 하나의 장점은, 각 타이어의 4개의 과정들이 데이터 지점들의 4배, 예를 들어 4*128 = 512를 제공한다는 점에서 발생한다. 통상적인 경우에서, 이러한 많은 잔여 데이터 지점들은 모든 추정 오차 표준 편차들의 이등분을 초래하는 것으로 예측된다. 유사하게, 2개의 파형들 사이에서 취해진 차이점들은 몇몇 추정 접근법들에 도움을 줄 수 있는 측정 에러를 직접 추정하는데 사용될 수 있다.
동일한 타이어의 다중 과정들을 이용하는 추가 장점은, 실제 측정 지점들이 상이할 수 있다는 점에서 발생할 수 있다. 예를 들어, 균일성 측정을 시작하는 트리거(trigger)는 바코드의 초기 검출이 될 수 있다. 하지만, 바코드가 약간의 폭을 갖기 때문에, 이것은, 2 방향에서의 회전들이 바코드 폭만큼 차이가 나는 약간 상이한 지점들에서 측정을 개시할 수 있다는 것을 의미한다. 이것은, 사람이 동일한 128 지점들에서 단순히 반복하는 것보다 타이어상에서 4*128 = 512개의 상이한 지점에서 샘플링을 할 수 있다는 것을 의미한다. 이것은 밀접하게 관련된 주파수들을 분리하는 추정 능력을 개선시킬 수 있다. 하나의 특히 강력한 방법은, 직접/시계 방향 및 간접/시계 반대 방향 결과들이 포스 베리에이션 또는 유사한 로딩된 균일성 파라미터를 측정할 때 유사(심지어 동일)해야 한다는 제약에 따라 프로세스 고조파를 맞추는 것과, 흔들림(run out) 또는 유사한 언로딩되는 균일성 파라미터를 측정할 때 그러한 결과들을 동일하게 한다는 것이다.
도 3을 여전히 참조하면, 일단 균일성 파형들이 개시된 하나 이상의 개선점들에 따라 조정되면, 선택된 재-인덱싱된 균일성 파형들의 세트는 각 테스트 타이어에 대해 각 후보 프로세스 고조파에 대한 크기 및 방위각 추정치를 결정하도록 분석된다. 몇몇 실시예들에서, 분석은 더 구체적으로 도 3에 도시된 단계들 310, 312 및 314를 포함한다. 단계 310에서, 타이어 고조파들은 균일성 파형들로부터 감산되어, 후속 분석은 더 구체적으로 프로세스 고조파들만의 식별에 집중될 수 있다. 단계 312에서, 재-인덱싱된 균일성 파형들의 세트는 각 테스트 타이어에 대해 각 후보 프로세스 고조파에 대응하는 직각 좌표들을 구하기 위해 회귀 분석을 이용하여 분석된다. 단계 314에서, 직각 좌표들은 이 후 각 테스트 타이어에 대해 각 프로세스 고조파에 대한 크기 및 방위각 추정치를 결정하는데 사용된다.
도 3을 참조하여 기재된 분석이 타이어 주위에서 측정된 원래 및/또는 조정된 균일성 데이터(즉, 결합들 주위에서 선택된 데이터 지점들을 재-인덱싱 및/또는 삭제함으로써 조정된)에서 직접 수행될 수 있지만, 추가 선택 단계 310은 조정된 균일성 파형 데이터로부터 타이어 고조파들 중 일부를 감산하는 것을 수반할 수 있다. 이것은, 예를 들어 타이어 고조파들에 기초한 신호에 기여들을 식별하고 감산하기 위해 푸리에 분해 또는 회귀-기반의 분석을 적용함으로써 이루어질 수 있다. 회귀-기반의 분석이 이용될 때, 몇몇 타이어 고조파들의 선택적인 제거가 실제로 프로세스 고조파 기여들을 구하기 위해 회귀 기법들을 이용할 때 단계 312에서 동시에 실제로 구현될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 측정된 균일성 데이터로부터 모든 타이어 고조파들을 제거하는 것이 이론적으로 가능하지만, 사실상 프로세스 고조파들의 식별을 위한 나머지 신호에 더 중요성을 갖도록 가장 유력한 타이어 고조파들의 서브세트(subset)만을 감산하는 것이 바람직할 수 있다. 하나의 예시적인 실시예에서, 처음 4개의 고조파들(첫번째, 두 번째, 세 번째, 네 번째)이 감산된다. 다른 예시적인 실시예에서, 처음 10개 고조파들이 감산된다. 유력한 타이어 고조파들의 임의의 연속적인 또는 비-연속적인 서브세트가 선택 단계 310에 따라 제거될 수 있다는 것이 인식되어야 한다.
도 3을 여전히 참조하면, 본 방법에서의 다음 단계 312는 각 테스트 타이어에 대해 후보 프로세스 고조파(들)에 대응하는 직각 좌표 계수들을 구성하는 것을 수반한다. 이들 직각 좌표 계수들은 타이어 주위에서 각 측정된 데이터 지점(Un)에 대한 각 후보 프로세스 고조파의 기여를 나타내는데 사용될 수 있는 사인 항 및 코사인 항에 해당한다. 예를 들어, 각 데이터 지점에 대한 후보 프로세스 고조파들의 기여는 다음 수학식 (1)에 의해 표현될 수 있다:
[수학식 1]
Figure 112014024648261-pct00003
(1)
여기서 K는 분석을 위해 선택되는 후보 프로세스 고조파들의 총 수이고, hk는 k번째 후보 프로세스 고조파들 각각에 대한 비-정수 고조파 수이다. N은 타이어 주위에서 측정된 n=1, 2,.., N 데이터 지점들에 대해 측정된 균일성 파형의 길이이다. 각 k번째 프로세스 고조파로 지칭된 직각 좌표들은 (xk, yk)에 해당한다. 이와 같이, 단계 312로 지칭된 직각 좌표 계수들은 각 프로세스 고조파에 대해 각 cos
Figure 112015095991643-pct00004
및 sin
Figure 112015095991643-pct00005
항들에 대응한다. 이와 같이, K개 상이한 후보 프로세스 고조파들에 대해, 단계 312는 (K*N) 코사인 값들과 (K*N) 사인 값들을 계산하는 것을 수반할 것이다.
도 3을 여전히 참조하면, 이 방법에서의 다음 단계 314는 각 테스트 타이어에 대해 각 후보 프로세스 고조파에 대한 크기 및 방위각 추정치들을 결정하도록 직각 좌표들을 이용하는 것이다. 먼저, 각 k번째 프로세스 고조파에 대한 직각 좌표들 (xk, yk)은, 주어진 테스트 타이어에 대한 균일성 파형을 단계 312에서 계산된 사인 및 코사인 항들(즉, 직각 좌표 계수들) 상으로 회귀시키는 회귀-기반의 분석을 이용하여 구해질 수 있다. 선형 회귀-기반의 신호 분석 접근법은 위의 수학식 (1)에 의해 설명된 수학식들에 맞기 위해 알려진 데이터 지점들을 이용할 수 있다. 일단 직각 좌표들 (xk, yk)이 주어진 테스트 타이어에 대해 각 k번째 프로세스 고조파에 대해 결정되면, 각 프로세스 고조파의 크기(MAGk) 및 방위각(AZIMUTHk)는 다음수학식 2에 따라 단계 314에서 결정된다:
[수학식 2]
Figure 112014024648261-pct00006
(2a)
Figure 112014024648261-pct00007
(2b)
단계들 304-312가 테스트 타이어들의 세트에서 각 타이어에 대해 수행되는 것이 인식되어야 한다. 이것은 각 프로세스 고조파(k) 및 각 테스트 타이어(l=1,2,..., L)에 대한 크기 추정치(MAGk) 및 방위각 추정치(AZIMUTHk)를 초래하며, L은 테스트 타이어들의 세트에서 타이어들의 총 수이다.
다시 도 3을 참조하면, 일단 프로세스 고조파(들)에 대한 상이한 크기들이 식별되면, 타이어 고조파들로부터 이들 프로세스 고조파들 중 적어도 하나를 분리하며, 균일성 파형에서 바로 타이어 고조파들만을 남길 수 있다. 이와 같이, 도 3에서의 단계 316은 균일성 파형으로부터 하나 이상의 선택된 프로세스 고조파들을 선택적으로 제거하는 것을 포함한다. 다음 단계 318은 후보 프로세스 고조파(들)의 효과들을 제거하거나 감소시키기 위해 균일성 측정치들을 필터링하는 것을 포함한다. 예를 들어, 각 타이어에 대한 후보 프로세스 고조파의 추정치가 주어지면, 프로세스 고조파들에 의해 야기된 데이터 시프트들에 의해 측정치들이 영향을 받지 않게 타이어 고조파들을 재추정하는 것이 가능하다. 소프트웨어 구현에서, 필터링 단계 318은 타이어 고조파들로부터 프로세스 고조파를 추출한 부분으로서 또는 단계 316으로부터 개별적으로 수행될 수 있다. 추출된 정보(즉, 프로세스 고조파 기여) 및/또는 필터링된 타이어 고조파 정보는 후속 분석을 위해 사용자에게 출력으로서 제공될 수 있으며, 이것은 시각적 또는 그래픽 디스플레이들을 통한 타이어 평가 데이터의 제공과, 특정 소비자 성능 한계들 내에 맞추기 위해 타이어 분류의 구현 등을 포함한다.
도 4는 이제 다른 타이어들을 분석하거나 타이어들 자체를 개선하기 위해 프로세스 고조파들을 추정하는 개선된 방법을 적용하기 위해 선택적으로 구현될 수 있는 일련의 추가 단계들을 도시한다. 제 1 예시적인 타이어 개선 단계 402는 주어진 제조 변동과 연관된 프로세스 고조파의 시작점을 식별하는 것을 포함한다. 몇몇 실시예들에서, 프로세스 고조파의 상대 위치는 궁극적으로 보상에 사용된 타이어 내의 고정된 요소, 예를 들어 바코드의 위치에 관련하여 결정될 수 있다.
다양한 상이한 특정한 방법들은 이러한 상대 관계를 결정하는 경우에 구현될 수 있다. 하나의 예에서, 균일성 측정치 내에서 프로세스 고조파의 고점 또는 다른 구별 특징(예를 들어, 방사상 흔들림 측정치에서의 최대 값)은 레이저, 카메라 등을 이용하여 실시간으로 직접 측정될 수 있다. 다른 예에서, 프로세스 고조파 요소의 위치는 이러한 고점 위치의 이전의 측정에 기초하여 카메라, 바코드 판독기, 접촉 디바이스 등을 이용하여 테이프의 스트립 또는 광전지와 같은 기준 마크를 이용함으로써 식별될 수 있다. 또 다른 예에서, 프로세스 고조파의 위치는 일부 초기 지점 이래로 사이클들의 수를 누적함으로써 계산될 수 있다. 예를 들어, 시퀀스의 타이어 1 상의 0도의 방위각에서 피크를 갖는 1.2 고조파는 타이어 2상에서 72도의 방위각, 타이어 3상에서 144도에서 등 그 피크를 가질 것이다. 이 경우에, 타이어 구조의 순서는 추적되어야 한다.
이제 단계 404를 참조하면, 단계 402로부터의 위치 지식과 함께 단계 312로부터의 프로세스 고조파의 계수들은 새롭게 측정된 타이어에 대해 경화 이전 또는 경화 이후의 균일성 값들에 대한 프로세스 고조파의 기여를 예상하는데 사용될 수 있다. 경화 이후의 균일성 값(레이디얼 포스 베리에이션의 제 1 고조파와 같은)의 예상을 제공하기 위해, 주어진 프로세스 고조파에 대한 알려진 계수들 및 위치 정보는, 예상을 제공하기 위해 알려진 다른 프로세스 효과들(경화 프레스 등)과 조합될 수 있다. 경화 전의 균일성 값(그린 타이어 골격에서 측정된 방사상 흔들림의 제 1 고조파와 같은)의 예상을 제공하기 위해, 주어진 프로세스 고조파에 대한 알려진 계수들 및 위치 정보는 T-링들, 드럼들 등과 같이 타이어의 그린 구성 동안 발생하는 다른 알려진 프로세스 효과들과 조합될 수 있다.
이제 단계들 406 및 408을 참조하면, 그러한 예시적인 단계들 모두는, 타이어 고조파들과 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파의 조합된 평균 크기를 감소시키기 위해 타이어 제조를 수정하여 후속 타이어들 내에서 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파의 상대 위치를 변경하기 위한 상이한 방식으로 고려된다. 단계 406에서, 선택적인 주파수 조정 단계는 다른 알려진 프로세스 고조파들(프레스로부터 초래되는 고조파와 같은)의 진폭들에 더 잘 매칭하기 위해 주기의 길이 또는 각 프로세스 고조파의 고조파 수(트레드 두께 사이클들과 같은)를 최적화하는 것을 포함할 수 있다. 일례에서, 단계 406은 더 구체적으로, 다른 알려진 요소들로부터 경화 이후 균일성 효과들과 거의 동일한 프로세스 고조파 진폭을 제공하는 프로세스 고조파 주기에서의 변화를 결정하고, 원하는 경우 상기 변화를 이루기 위해 단계 404로부터 예상된 경화 이후 균일성 효과들의 세트를 이용함으로써 구현될 수 있다. 다른 예에서, 단계 406은 더 구체적으로, 다른 알려진 요소들로부터 경화 이전 균일성 효과들과 거의 동일한 프로세스 고조파 진폭을 제공하는 프로세스 고조파 주기에서의 변화를 결정하고, 원하는 경우 상기 변화를 이루기 위해 단계 404로부터 예상된 경화 이전 균일성 효과들의 세트를 이용함으로써 구현될 수 있다. 이것은 인-라인으로(in-line) 이루어질 수 있는데, 이는 프로세스 고조파 주기 또는 고조파 수를 변화시키는 효과가 푸리에 방법들로부터 직접 계산될 수 있기 때문이다.
주파수 조정 단계 406은 또한 프로세스 고조파의 주기적 도입을 변화시켜, 타이어에서 식별된 타이어 및/또는 프로세스 고조파들의 세트를 더 잘 오프셋하도록 프로세스 고조파와 연관된 주기 또는 고조파 수를 직접 변경시키기 위해 타이어의 제조 프로세스에 대한 조정으로서 설명될 수 있다. 예를 들어, 제조 프로세스는 타이어 내의 상이한 위치에서 프로세스 고조파를 도입하도록 감속되거나 가속될 수 있다. 트레드 사출 성형기 두께에서의 변동에 의해 도입된 사이클 프로세스 효과의 예에서, 트레드 사출 성형기 두께 사이클링의 속도를 변화시킴으로써 상대적으로 간단한 방식으로 프로세스 고조파의 기여를 변화시키는 것이 가능하다. 이것은 제어 시스템 지연 조정을 통해, 또는 상이한 사이클 속도로 기계를 작동시킴으로써 아마 이루어질 수 있다.
상이한 프로세스 고조파 주파수를 제공하는 것(예를 들어 트레드 두께 사출 성형기 사이클의 감속 또는 가속)은 각 프로세스 고조파의 고조파 성분들에게 상이한 진폭을 제공할 수 있다. 도 12 및 도 13은 이러한 현상을 보여주기 위한 도면이다. 도 12 및 도 13은 각각 사출 성형기 두께 변동에 의해 야기된 프로세스 고조파 기여를 나타내는 예시적인 신호들을 도시하고, 도 12에서의 프로세스 고조파는 1.5의 고조파 수를 갖고, 도 13의 프로세스 고조파는 0.75의 고조파 수를 갖는다. 도 12 및 도 13에서의 신호 기여는 그래프들에서 수직선들로 표현된 바와 같이 4개의 연속적인 타이어들에 대한 타이어당 128개 데이터 지점들의 타이어 데이터 지점 인덱스에 대해 그려진다. 트레드 사출 성형기 사이클 속도를 제 1 정상 설정으로부터 제 2 느린 설정으로 변화시키는 것은, 이러한 특정한 제조 변동이 그러한 프로세스 고조파의 고조파 성분들에 어떻게 영향을 미치는가를 예시한다. 예를 들어, 다음의 표 1로부터 더 잘 인식될 수 있는 바와 같이, 사이클 속도를 변화시키는 것은 4개의 연속적인 타이어들에 대한 프로세스 고조파의 제 1 및 제 2 고조파 성분들(H1 및 H2)의 크기들에서의 직접 시프트를 야기한다. 고조파 성분 기여에서의 이러한 시프트는 타이어의 전체 균일성에 대한 예상된 변화들을 결정하기 위해 푸리에 분석을 이용하여 본 방법의 부분으로서 계산될 수 있다.
Figure 112014024648261-pct00008
이제 단계 408을 참조하면, 다른 잠재적인 개선 단계는 다른 제조 변동 기여들에 대해 프로세스 고조파의 최적화된 상대 위치지정(placement)을 선택하기 위해 예상된 균일성 값을 이용하는 것에 대응한다. 몇몇 예들에서, 이것은 제품 지지 롤러 또는 프레스 로드 각(press load angle)과 같은 툴링(tooling) 효과로부터 초래된 프로세스 고조파의 위치를 회전시키는 것을 포함한다. 다른 알려진 균일성 기여들의 상대 위치는 경화 이전 또는 경화 이후 표시들(representations)에서 프로세스 고조파의 주파수를 보상하거나 조정하도록 이동될 수 있다. 경화 이후 표시들에서, 위치를 변경하기 위한 알려진 제조 변동의 일례는 경화 프레스 로드 각이다. 경화 이전 표시들에서, 위치를 변경하기 위한 알려진 제조 변동의 일례는 전달 링의 언로드 각(unload angle)이다. 개시된 기술의 몇몇 실시예들에 사용될 수 있는 경화 이전 타이어 조절의 추가 예들은 미국 특허 6,856,929 및 미국 특허 출원 2006/0231191에서 찾아볼 수 있으며, 이들은 모든 목적들을 위해 본 명세서에서 참고용으로 병합된다.
다양한 제조 단계들 또는 특징들의 물리적 변경은 단계 408의 부분으로서 요구되는 제조 변동 회전 및 궁극적인 프로세스 고조파 오프셋을 달성하기 위해 구현될 수 있다. 단계 408 또는 다른 것들에 따라 구현된 개선된 제조 프로세스는 궁극적으로 균일성 분산을 감소시키고, 소비자 산출물(즉, 허용가능한 균일성 한계들을 갖는 타이어들의 수)을 증가시킨다. 일례에서, 변경된 제조 단계는 다른 타이어 구성요소들(예를 들어, 타이어 고조파를 생성하는 것들 - 결합 중첩 위치들, 프레스 효과 등)에 대해 프로세스 효과의 위치를 변경하는 것을 포함할 수 있어서, 타이어 및 프로세스 효과들의 조합된 평균 크기(벡터 대수학에 의해 결정된)는 더 작아지거나, 무시할만하여, 프로세스 효과의 존재를 보상한다.
단계 408의 부분으로서, 타이어 구축 프로세스에 대한 다른 잠재적인 수정은 그 효과들을 감소시키거나 제거하기 위해 프로세스 고조파를 생기게 하는 제조 변형 자체를 변경시키는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 식별된 프로세스 고조파의 크기는, 그 위치가 제작 동안 제어될 수 없는 경우 감소될 수 있다. 심지어 프로세스 고조파들이 단지 제거되는 것에 대항하여 감소되더라도, 타이어 균일성을 수정하는 비용은 감소될 것이다. 예를 들어, 타이어 균일성을 개선하기 위해 트레드 표면을 연마하거나 잔여 물질을 타이어에 첨가하는 것과 같은 수정 절차들은 필요시 덜 빈번하게 감소된 양들로 구현될 것이다.
또 다른 예에서, 제조 프로세스는 예감된 및 식별된 프로세스 고조파들에 강력하도록 조정될 수 있다. 예를 들어, 균일성 분산은 온도 변동의 주기적 도입으로 인해 발생할 것이다. 제조 환경에서 공기 조절 시스템을 설치함으로써 문제를 해결하도록 선택할 수 있지만, 충돌 시간이 완화되도록 함으로써 변동의 충격을 감소시키는 것이 더 비용에 효과적일 수 있다. 산출물이 종종 불안정성 및 분산에 의해 더 많이 손상을 입게 되기 때문에, 이러한 강력한(온도에 대해) 프로세스는 결코 달성되지 않는 완전한 프로세스보다 더 양호한 산출물을 만들 수 있다. 강력한 프로세스 또는 설계 접근법은 비용을 소비하거나 자원을 이용하지 않고도, 프로세스들을 개선하는데 종종 빠르고, 비교적 용이한 방식이다.
도 4를 여전히 참조하면, 추가 단계 410은 본 시스템 및 방법의 성능에 영향을 미칠 수 있는 프로세스에서의 임의의 상당한 변화를 반영하기 위해, 균일성 파형(타이어 고조파들 및 프로세스 고조파들에서 기인된 것을 포함하고, 각 고조파에 대해 결정된 계수들의 세트들을 포함하는)에 모든 고조파 기여들의 추정치들을 주기적으로 또는 자동으로 갱신하는 것을 포함할 수 있다. 단계 410과 조화를 이루면서, 단계 412는 프로세스 고조파들의 사이즈를 관리하기 위해 프로세스 개선 분석을 주기적으로 수행하는 것을 포함한다.
이제 도 10을 참조하면, 전술한 방법을 구현하기 위해 예시적인 하드웨어 구성요소들의 개략적인 개요가 도시된다. 예시적인 타이어(1000)는 복수의 각 제조 프로세스들에 따라 구성된다. 그러한 타이어 구축 프로세스들은 예를 들어, 타이어 카커스(carcass)를 형성하기 위해 고무 화합물 및/또는 다른 적합한 물질들의 다양한 층들을 도포하는 것과, 타이어 정상 블록(tire summit block)을 형성하기 위해 타이어 벨트 부분 및 트레드 부분을 제공하는 것과, 경화 프레스에 그린 타이어를 위치설정하는 것과, 마무리된 그린 타이어를 경화하는 것 등을 포함한다. 그러한 각 프로세스 요소들은 도 10에서 1002a, 1002b, ..., 1002n으로서 표시되고, 예시적인 타이어(1000)를 형성하도록 조합된다. 적어도 하나의 프로세스 요소들(1002)은 본 방법들에 따라 분석을 위해 식별되는 프로세스 고조파를 발생시키는 제조 변동을 도입할 수 있다. 다중 타이어들의 집단(batch)이 다양한 프로세스들(1002a 내지 1002n)의 하나의 반복으로부터 구성될 수 있다는 것이 인식되어야 한다. 종종, 다중 타이어들의 그러한 집단은 개시된 균일성 개선 기술들에 따라 측정되고 테스트된다. 다중 모델 타이어들은 이후 후속적으로 제조된 타이어들을 위해 타이어 구축 프로세스를 개선하도록 분석된다.
도 10을 여전히 참조하면, 측정 기계(1004)는 도 3의 단계 304에서 얻어진 다양한 균일성 측정치들을 얻기 위해 제공된다. 일반적으로, 그러한 측정 기계는, 타이어가 그 위에 장착되고 하나 이상의 미리 결정된 속도들로 원심력으로 회전되는 장착 고정물(fixture)로서 그러한 특징부들(features)을 포함할 수 있다. 일례에서, 레이저 센서들은 중심선 주위를 회전할 때 다중 데이터 지점들(예를 들어, 128개 지점들)에서 타이어 표면의 상대 위치를 결정하기 위해 타이어(1000)에 대한 접촉, 비-접촉 또는 근접 접촉 위치설정에 의해 동작하도록 이용된다.
측정 기계(1004)에 의해 얻어진 측정치들은 하나 이상의 컴퓨터들(1006)에 중계될 수 있고, 이들 컴퓨터들은 각각 하나 이상의 프로세서들(1008)을 포함할 수 있지만, 단지 하나의 컴퓨터 및 프로세서만이 예시의 용이함 및 간략함을 위해 도 10에 도시된다. 프로세서(들)(1008)는, 입력 디바이스(1014)로부터 나오거나 메모리(1012)에 저장되는 입력 데이터를 수신하도록 구성될 수 있고, 이러한 입력 데이터는 타이어 파라미터들의 원래 측정치들을 포함한다. 프로세서(들)(1008)는 이후 개시된 데이터 조정 및 분석에 따라 그러한 측정치들을 분석하고, 입력 디바이스(1016)를 통해 데이터와 같은 사용가능 출력을 사용자에게 제공하거나, 프로세스 제어기(1018)에 신호 발신한다. 균일성 분석은 대안적으로 하나 이상의 서버들(1010)에 의해 또는 다중 계산 및 프로세싱 디바이스들에 걸쳐 구현될 수 있다.
다양한 메모리/매체 요소들(1012a, 1012b, 1012c)(집합적으로, "1012")은, 휘발성 메모리{예를 들어, 랜덤 액세스 메모리(DRAM, SRAM 등과 같은 RAM)} 및 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시, 하드 드라이브들, 자기 테이프들, CD-ROM, DVD-ROM 등), 또는 디스켓들, 드라이브들, 다른 자기-기반의 저장 매체, 광학 저장 매체 등을 포함하는 임의의 다른 메모리 디바이스들의 임의의 조합과 같지만, 여기에 한정되지 않는 하나 이상의 다양한 비-임시(non-transitory) 컴퓨터-판독가능 매체의 단일 또는 다중 부분들로서 제공될 수 있다. 도 10의 계산/프로세싱 디바이스들은 하나 이상의 메모리/매체 요소들에 저장된 컴퓨터-판독가능 형태로 렌더링된 소프트웨어 명령들에 액세스함으로써 원하는 기능을 제공하는 특수 목적용 기계로서 작용하도록 적응될 수 있다. 소프트웨어가 사용될 때, 임의의 적합한 프로그래밍, 스크립팅, 또는 다른 유형의 언어 또는 언어들의 조합들은 그 안에 포함된 가르침들을 구현하는데 사용될 수 있다.
예 1
본 명세서에 개시된 가르침들, 특히 도 3 및 도 4의 흐름도들에 표시된 것들을 더 잘 인식하기 위해, 프로세스 고조파 기반의 균일성 개선의 수치 예가 제공된다. 이러한 예는, 고조파들을 처리하기 위해 발생하는 제조 변동들의 충격들을 최적화하기 위해 개시된 기술들이 어떻게 사용될 수 있는지를 예시한다. 프로세스 고조파 최적화는 이들의 균형을 맞추기 위해 기존의 효과들에 대항하도록 찾는 접근법이다. 종종, 사실상, 이것은, 프레스와 같은 툴링 요소로부터 고정된 고조파를 가지고 비교적 제어되지 않은 프로세스 고조파에 대항한다는 것을 의미한다. 최적화 접근법은 프로세스의 구성요소들의 동시적인 개선을 요구하지 않고도 타이어를 더 잘 제작할 수 있는 잠재력을 갖는다. 이것은 프로세스 개선 작용들이 착수되는 동안 저렴한 비용으로 프로세스를 제어하는데 효과적으로 사용될 수 있다.
그러한 제 1 예에 따라, 단계 302는 드럼의 원주상의 몇몇 지점에 대해 측정된 30도에서 1kg 효과를 갖는 트레드 냉각 드럼에 의해 기여된 것과 같이 후보 제조 변동 및 대응하는 프로세스 고조파를 식별하는 것을 수반한다. 그러한 후보 프로세스 고조파의 고조파 수는 또한 해당 타이어 라인에 대해 1.5로서 식별된다. 해당 프로세스 고조파에 대한 균일성 파형들의 세트는 단계 304에서 기재된 대로 수집된다. 그 후 단계 304, 306 및 308에 기재된 모든 3개의 개선들은, 결합 효과들을 제거하고 알려진 프로세스 고조파들의 추정을 위한 파형 데이터를 준비하기 위해 재-인덱싱된, 부분적, 다중의 방향 데이터를 얻도록 구현된다.
냉각 드럼 효과의 이러한 추정치가 주어지면, 각 개별적인 타이어에 대해 시작점(또는 피크의 위치)을 간단히 식별함으로써, 최종 방사상 힘의 제 1 고조파(RH1)에 대한 영향의 충격을 예상할 수 있다. 이를 행하는 한가지 방식은, 바코드에 대한 상대 위치를 결정하기 위해 광전지로 판독될 수 있는 반사 테이프의 부품으로 드럼의 고점을 마킹하는 것이다. 또한 바코드에 대해 위치되는 고점으로 이를 다시 달성하기 위해 냉각 드럼의 흔들림을 즉시 측정할 수 있다. 다른 옵션은, 제작 시퀀스에서 단일 지점(t)에서 냉각 드럼 고점(간섭 또는 측정에 의해)의 위치를 확립하고, 그 후에 t보다 큰 임의의 지점에서 드럼의 사이클들의 수를 계산하는 것이다. 즉, 1.5 프로세스 고조파 방위각이 시퀀스에서 타이어 1을 위한 것임을 아는 것은, 어떤 변화된 위치가 후속 측정 없이 시퀀스에서 n번째 타이어를 위한 것임을 계산하도록 한다.
예 1을 여전히 참조하면, 이러한 냉각 드럼(RH1) 효과는 경화 이후 RH1을 예상하기 위해 다른 알려진 효과들(경화 프레스와 같은)과 조합될 수 있는 RH1 효과의 하나의 구성요소이다. 모든 구축 효과들이 일정할 때(동일한 드럼, 일정한 결합들 등), 이러한 예상된 RH1 고점은 냉각 드럼 효과로 인해 완전히 이동될 것이다. 결과적인 RH1 값을 감소시키기 위해 냉각 드럼 효과에 대항하게 프레스 RH1 효과를 위치시키기 위해 프레스 로드 각을 증분하여 이동시킬 수 있다. 이것은 도 11에 그래프로 도시되며, 여기서 벡터(1102)는 초기 냉각 드럼 효과를 나타내고, 벡터(1104)는 알려진 프레스 효과 벡터를 나타낸다. 벡터들(1102 및 1104)의 존재로부터 발생되는 최적화되지 않은 결과적인 벡터는 벡터(1106)로서 표시되고, 이것은 비교적 높은 상당한 크기를 갖는다. 하지만, 개시된 기술들이 사용되면, 냉각 드럼 효과 벡터는 벡터(1108)에 의해 표시된 최적화된 위치로 회전될 수 있어서, 프레스 효과 벡터(1104)로 추가될 때, 상당히 적은 크기를 갖는 결과적인 최적화된 벡터(1110)가 초래된다.
이러한 접근법이 그린 타이어 벡터의 측정을 직접 요구하지 않고, 어떻게 이동하도록 예상되는지에 대한 지식만을 요구하는 것에 주의해야 한다. 즉, 이러한 방법을 적용하기 위해 프로세스 고조파 특징들, 그 고조파 수 및 크기, 및 타이어 인덱스에 대한 상대적인 방위각만을 알고 있어야 한다. 또한 이러한 트레드 냉각 드럼 효과를 보상하기 위해 전달 링과 같은 다른 고정된 효과들을 사용할 수 있다. 예가 경화 이후 RH1에 관해 주어지더라도, 이러한 동일한 접근법은 경화된 파라미터들의 측정을 위한 필요성을 감소시키기 위해 다른 경화 이후 파라미터들, 및 그린 타이어의 FRH1과 같은 경화 이전 파라미터들에 적용될 수 있다.
프로세스 고조파 소스가 일반적으로 여러 개의 고조파들(RH1, RH2, 등)에 영향을 미치기 때문에, 이 프로세스는 각 고조파에 개별적으로, 또는 필요시 다중 고조파들에 동시에 적용될 수 있다. 1.5 프로세스 고조파에 대해, 결과적인 고조파들의 전체 세트는 예상가능한 패턴으로 영향을 받을 것이다. 이것은, 트레드 냉각 드럼의 상대적인 방위각을 이동시키는 것이 모든 고조파들에 대해, 특히 H1-H5와 같은 긴 주기의 고조파들에 대해 최종적인 결과에 영향을 미친다는 것을 의미한다. 대응하는 프레스(H1-H5)가 있다면, 회전각은 모든 5가지 효과들의 균형을 가장 잘 맞추도록 선택될 수 있다.
프로세스 고조파 조정을 할 때 이용가능한 중요한 추가 장점은, 효과의 주기가 종종 프로세스의 감속 또는 가속에 의해 변화될 수 있다는 것이다. 예를 들어 1.5 고조파가 불량하게 회전된 사출 성형기 속도 제어 시스템의 결과이면, 제어 시스템의 응답을 변화시킴으로써 이러한 프로세스 고조파의 주기를 변화시킬 수 있다. 더 느린 응답은 프로세스 고조파를 낮추어야 한다. 예를 들어, 더 느린 응답은 1.5 고조파(타이어마다 1.5번 발생함)를 0.5 고조파(타이어마다 0.5번 발생함)로 시프트시켜야 한다. 이러한 시프트는 푸리에 방법의 지식으로부터 직접 계산될 수 있다. 이와 같은 시프트는 일반적으로, 툴링 요소들이 그 직경들에서 조정할 수 없으면 고정된 툴링 요소들에 의해 처리될 수 없다. 진보된 시스템은 타이어마다 다중 타이어 고조파들을 최적화하기 위해 각 프로세스 고조파에 대한 최적의 속도를 선택할 수 있지만, 또한 안정한 프로세스 고조파에 충분할 수 있는 덜 빈번함에 기초하여 이를 행하는 것이 가능하다. 예를 들어, v1의 표준 제어 시스템 응답 시간에서 기준선 프로세스 고조파(RH1 = 1kg 및 RH2 = 1kg) 기여들은 v2의 속도 변화로 1.5kg 및 0.5kg으로 시프트될 수 있다.
개시된 프로세스 고조파 개선 방법을 이용하는 잠재적인 장점들은 고유한 프로세스 효과들의 크기들 및 이들을 추정하는 능력에만 한정된다. 현재 지식에 기초하여, 프로세스 고조파들은 프로세스 고조파 보상 목적들을 위해 이용가능한 이것의 절반(전체 분산의 절대값 1/2)으로 RH1 분산의 거의 2/3을 설명하는 것이 예상된다.
본 주제가 특정 실시예들에 대해 구체적으로 설명되었지만, 이전의 이해를 얻을 때 당업자는 그러한 실시예들의 변경들, 변동들 및 등가물들을 쉽게 생성할 수 있다는 것이 인식될 것이다. 따라서, 본 개시의 범주는 예시보다 단지 예에 불과하고, 당업자에게 쉽게 명백한 바와 같이 본 주제에 그러한 수정들, 변동들 및/또는 추가물들의 포함을 배제하지 않는다.

Claims (15)

  1. 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법으로서,
    하나 이상의 테스트 타이어들의 세트에 대해 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파 및 대응하는 주기를 식별하는 단계로서, 상기 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파의 주기는 상기 하나 이상의 테스트 타이어들의 타이어 원주의 정수 배수(integer divisor)가 아닌, 상기 식별하는 단계;
    하나 이상의 테스트 타이어들의 세트에서 각 테스트 타이어에 대해 측정된 균일성 파형들의 세트를 수집하는 단계로서, 얻어진 균일성 파형들은 하나 이상의 타이어 고조파들 및 상기 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파를 포함하는, 상기 수집하는 단계;
    각 균일성 파형을 상기 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파의 물리적 순서에 재-인덱싱(re-indexing)하는 단계;
    각 테스트 타이어에 대해 상기 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파에 대한 크기 및 방위각 추정치들을 결정하기 위해 재-인덱싱된 균일성 파형들의 세트를 분석하는 단계; 및
    상기 타이어 고조파들 및 상기 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파의 조합된 평균 크기를 감소시키기 위해 후속 타이어들 내에서 상기 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파의 상대 위치를 변화시키도록 타이어 제조를 수정하는 단계를 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 각 테스트 타이어에 대해 상기 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파에 대한 크기 및 방위각 추정치들을 결정하기 위해 재-인덱싱된 균일성 파형들의 세트를 분석하는 단계는 더 구체적으로,
    각 테스트 타이어에 대해 상기 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파에 대응하는 직각 좌표들을 구하기 위해 회귀 분석을 이용하여 재-인덱싱된 균일성 파형들의 세트를 분석하는 단계; 및
    각 테스트 타이어에 대해 상기 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파에 대한 크기 및 방위각 추정치들을 결정하도록 상기 직각 좌표들을 이용하는 단계를 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    새로운 테스트 타이어에 대해 경화 이후 또는 경화 이전 균일성 값들을 예상하기 위해 하나 이상의 테스트 타이어들에 대해 계산된 직각 계수들을 이용하는 단계를 더 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    결합 효과들 또는 다른 비-사인파 프로세스 효과들을 나타내는 선택된 지점들을 각 균일성 파형으로부터 삭제하는 상기 분석하는 단계 이전의 단계를 더 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  5. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    균일성 파형들의 상기 세트는, 각 테스트 타이어가 경화되기 전에 얻어진 적어도 하나의 균일성 파형을 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  6. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    균일성 파형들의 상기 세트는, 각 테스트 타이어가 경화된 후에 얻어진 적어도 하나의 균일성 파형을 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  7. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    균일성 파형들의 상기 세트는, 타이어가 로딩되었을 때 얻어진 적어도 하나의 균일성 파형과, 타이어가 언로딩되었을 때 얻어진 적어도 하나의 균일성 파형을 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 타이어가 로딩되었을 때 얻어진 상기 적어도 하나의 균일성 파형은 테스트 타이어의 원주 주위에서 측정된 레이디얼 포스 베리에이션(radial force variation)을 포함하고, 상기 타이어가 언로딩되었을 때 얻어진 상기 적어도 하나의 균일성 파형은 테스트 타이어의 원주 주위에서 측정된 방사상 흔들림(radial run out)을 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  9. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    균일성 파형들의 상기 세트는, 타이어가 시계 방향으로 회전할 때 얻어진 적어도 하나의 균일성 파형과, 타이어가 시계 반대 방향으로 회전할 때 얻어진 적어도 하나의 균일성 파형을 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  10. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    균일성 파형들의 상기 세트는 각 테스트 타이어에 대해 얻어진 다중 균일성 파형들을 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  11. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타이어 제조를 수정하는 단계는, 프로세스 고조파의 결과적인 진폭이 다른 알려진 프로세스 또는 타이어 고조파들의 진폭들을 더 잘 오프셋하도록 프로세스 고조파의 기여를 감속 또는 가속하기 위해 주파수 조정을 수행하는 단계를 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  12. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 타이어 제조를 수정하는 단계는 각 테스트 타이어에서 다른 제조 변동 기여들에 대한 프로세스 고조파의 최적화된 상대적인 위치지정을 선택하기 위해 상기 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파에 대한 크기 및 방위각 추정치들을 이용하는 단계를 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  13. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    임의의 변화들을 식별하기 위해 균일성 파형들의 세트로부터 모든 프로세스 고조파들의 추정치들을 갱신하고; 추정된 프로세스 고조파들을 설명하기 위해 타이어 제조를 수정하는 상기 단계를 반복함으로써 프로세스 개선 분석을 주기적으로 수행하도록 선택된 단계들을 반복하는 단계를 더 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  14. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    균일성 파형들의 상기 세트는 방사상 흔들림(RRO) 측정치, 수평 불균형(LRO) 측정치, 질량 분산 측정치, 균형 측정치, 레이디얼 포스 베리에이션(RFV) 측정치, 래터럴 포스 베리에이션(LFV) 측정치, 및 탄젠셜 포스 베리에이션(TFV) 측정치 중 하나 이상에 대응하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 방법.
  15. 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 시스템으로서,
    테스트 타이어들의 세트에 대한 적어도 하나의 측정된 균일성 파라미터에 대하여 컴퓨터-실행가능 명령들뿐 아니라, 복수의 데이터 지점들의 형태인 소프트웨어를 저장하도록 구성되는 적어도 하나의 비-임시(non-transitory) 저장 매체로서, 상기 적어도 하나의 측정된 균일성 파라미터는 하나 이상의 타이어 고조파들 및 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파를 포함하고, 상기 적어도 하나의 후보 프로세스 고조파의 주기는 타이어 원주 내에서 정수의 횟수와 일치하지 않는, 상기 적어도 하나의 비-임시 저장 매체;
    상기 적어도 하나의 비-임시 저장 매체에 결합되고, 상기 청구항 1 내지 청구항 3 항 중 어느 한 항에 기재된 방법에 따라 상기 복수의 데이터 지점들을 분석하기 위해 상기 적어도 하나의 비-임시 저장 매체 안에 저장된 상기 컴퓨터-실행가능 명령들을 선택적으로 구현하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서를 포함하는, 타이어 제조에서 타이어들의 균일성을 개선하는 시스템.
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