用于表征轮胎均匀性的机器的系统和使用该表征的方法技术方案

一种轮胎均匀性测试机器包括用于接纳和旋转轮胎的装置。该装置包括相对的卡盘组件以及负荷轮，相对的卡盘组件用于接纳和旋转轮胎，并对轮胎充气，负荷轮被施加至旋转轮胎以获取轮胎测试结果。至少一个表征设备与该装置的部件关联以表征该部件中的至少一个的力，其中被表征的力用于调整轮胎测试结果。

【技术实现步骤摘要】
用于表征轮胎均匀性的机器的系统和使用该表征的方法
本专利技术主要涉及轮胎测试设备。具体地，本专利技术涉及对用于轮胎均匀性测试机器的组件的表征。具体地，本专利技术涉及使用轮胎均匀性测试机器的表征在正常测试程序中对轮胎进行评估。
技术介绍
理想地，轮胎需要为正圆，并且其内部硬度、尺寸和重量分布以及其它特征应围绕轮胎的圆周保持均匀。然而，常见的轮胎结构和制造工艺使得难以大量生产这种理想轮胎。也就是说，在所生产的轮胎中，硬度、尺寸、重量和其它特征的具有一定量的不均匀性。因此，当车辆运行时在轮胎中产生不期望的激振力。该激振力所产生的振荡被传播至车辆底盘并导致各种车辆振荡和噪声，包括摇动、抖动，并且轮胎振动的声音被传播至车辆内部。可利用工业标准来评估轮胎的不均匀性。在一个方法中，用于替代公路表面的转筒以预定压力(几百千克)压在可旋转地保持的轮胎上，或者该轮胎以预定压力压在转筒上。轮胎和转筒能够围绕它们各自的转轴旋转，具体方式为：轮胎和转筒之一旋转导致另一个也旋转。在这种条件下，可旋转地驱动轮胎或转筒，使得轮胎每分钟旋转60转。随着轮胎的旋转，出现由轮胎的不均匀性产生的激振力。该激振力由一个或多个力测量设备(诸如负荷元件)测量，力测量设备安装在可旋转地支撑轮胎或转筒的轴承上，或安装在附接至该轴承的构件上。从测量值计算用于评估轮胎的不均匀性的指标。该测量被称为不均匀性测量。根据从指标获取的不均匀性，被执行测量的轮胎被分类为不均匀性位于容许极限内的轮胎和不均匀性位于容许极限之外的轮胎。不均匀性位于容许极限外的轮胎被处理以减小不均匀性。已经被处理的轮胎随后再次受到均匀性测量。将不均匀性位于容许极限内的轮胎从不均匀性位于容许极限内的轮胎中分离出来。通过上述程序，仅被判断为“不均匀性位于容许极限内”的轮胎被选择和运送至消费者(或发送至轮胎评估程序中的下个步骤)。虽然相信当前的轮胎均匀性测试机器是有效的，但相信可获取进一步的改进。当前的轮胎均匀性测试机器提供的测试结果有时不一致。在确定均匀性测试机器是否可靠时，同一个轮胎将被测试五次以确保该机器一致地检测以及测量了轮胎中的任何不均匀性。随后轮胎的额外采样也进行相同的均匀性测试。根据测试结果的收集，可以被生成各种过滤器并应用至成品轮胎以过滤实际结果。本领域技术人员应理解，对测试结果的过滤不期望地增加了测试过程的时间。过滤也令人担忧，即过滤器可被设定为排除可接受的轮胎，并且更麻烦的是，不可接受的轮胎可能通过许可。因此，依然需要精确且快速地测试轮胎。这样，需要对均匀性测试机器的组件进行表征，使得这些表征可被过滤出测试结果，以更精确和快速地使可接受的轮胎通过许可并拒绝不可接受的轮胎。
技术实现思路
根据前面所述，本专利技术的第一个方面是提供一种用于表征轮胎均匀性的机器的系统和使用该表征的方法。本专利技术的另一个方面是提供一种轮胎均匀性测试机器，其包括用于接纳和旋转轮胎的装置。该装置包括相对的卡盘组件以及负荷轮，相对的卡盘组件用于接纳和旋转轮胎，并用于对轮胎充气，负荷轮被施加至旋转轮胎以获取轮胎测试结果的。至少一个表征设备与该装置的部件关联以表征该部件中的至少一个的力，其中被表征的力用于调整轮胎测试结果。本专利技术的又一个方面是提供一种测试轮胎的方法，其包括每次在装置中接纳并旋转至少一个控制轮胎，每个控制轮胎具有已知特性；将装置的部件施加至该至少一个控制轮胎并生成部件负荷力；检测部件的角位置；使角位置与部件负荷力关联；以及根据该至少一个控制轮胎的部件负荷力的角位置生成该部件的特征波形。附图说明参照下面的描述、附图，本专利技术的这些和其他特征将更好理解，在附图中：图1是根据本专利技术的构思的轮胎均匀性测试机器的示意图；图2是轮胎均匀性测试机器中所使用的负荷轮的立体图；图3是根据本专利技术的构思的示出负荷轮表征处理的流程图；图4是负荷轮表征波形，该波形利用已知弹性比例轮胎获取由轮胎均匀性测试机器所测试的轮胎的分析中所使用的预定波形；图5是根据本专利技术的构思的芯轴表征的流程图；图6是由轮胎均匀性测试机器测试的轮胎的分析中所使用的示例性芯轴表征波形；以及图7是示出使用机器表征波形的轮胎的测试的流程图。具体实施方式参照附图并具体参照图1，轮胎均匀性测试机器一般由标号10标示。该机器包括侧面框架构件12，侧面框架构件12在两端处连接有水平底部框架构件14和水平顶部框架构件16。侧面框架构件12和框架构件14和16形成盒状结构，在盒状结构中，一般由大写字母T标示的轮胎被接纳、测试和排出。输送机18配置有辊，辊之间具有开口，轮胎T在开口之上被输送至机器10。各轮胎T包括胎面24，胎面24与侧壁26相邻，侧壁26基本平行，侧壁具有形成轮胎内径的钢圈28。机器10包括用于接纳并旋转轮胎的装置，尤其是下部芯轴和卡盘组件32和上部芯轴和卡盘组件34。下部芯轴和上部芯轴和卡盘组件配备有可移除轮辋30和48，可移除轮辋30和48具有各种尺寸并需要适应轮胎的钢圈直径。下部芯轴和卡盘组件32由框架结构12和14承载并支撑，并被设置为当其被输送机18支撑时与轮胎接合。具体地，下部芯轴和卡盘组件32包括液压单元38，液压单元38提供轴40，轴40保持容纳在汽缸44内的活塞42。在合适的时间，液压单元通过输送机18中的开口与轮胎接合并具体与下部钢圈28接合，以将轮胎移动至测试位置。当下部芯轴和卡盘组件在附接至下部芯轴和卡盘组件的轮辋30上与轮胎的钢圈28处的相对侧壁26接合时，上部芯轴和卡盘组件34在轮辋48上接纳轮胎T的另一侧。芯轴和卡盘组件34包括轮辋48，轮辋48由芯轴50旋转，并且组件34还可包括芯轴轴承、轮辋转接器和其它相关部件。芯轴50由电机52和将芯轴50连接至电机的互连带驱动器54驱动。简要地，在操作中，轮胎沿着输送机18输送并在合适的位置处停下，使得下部芯轴和卡盘组件能够与轮胎T的下部相对侧结合。下部轮辋组件随后使轮胎移动以接合上部轮辋组件，于是该轮胎被充气并随后被旋转以启动测试过程。轮胎编码器56由上部芯轴50承载以监视轮胎T在旋转过程中的旋转位置。编码器56生成信号A和信号B，信号A将轮胎的圆周分为相等分段，信号B指示给定时间点处的圆周上的固定的单个位置。轮胎充气系统64包括气压传感器65，气压传感器65监视轮胎的气压和气压调节器66以将胎调节压至期望压力。如前面所指出，在卡盘组件与轮胎接合之后，在测试轮胎之前，由充气系统将轮胎充气至期望的压力。气压传感器65生成压力信号C。负荷轮70水平地接触和脱离轮胎T，以向轮胎施加负荷并测试轮胎的均匀性。如图2最佳地示出，负荷轮包括轴72，轴72具有从中穿过的孔74。负荷轮设置有至少两个基本平行的间隔的板78，但应理解，也可以使用单个板或多个板。各板78可设置多个开口80以减小负荷轮的重量。板78的外径支撑与如图1所示的轮胎面接合的径向表面82。本领域技术人员应理解，负荷轮的总的构造，包括材料、焊接、机械加工等，影响负荷轮70的特性和操作，进而影响机器10。相同的构造担心还适用于机器10的与轮胎接触和接合的其它部件—上部芯轴和卡盘组件34、上部轮辋48、下部芯轴和卡盘组件32、下部轮辋30和轮胎充气系统64。所有这些部件，无论多微不足道，都影响在轮胎测试过程中从轮胎收集的测试数据。回到图1，本文档来自技高网...

【技术保护点】
轮胎均匀性测试机器，包括：用于接纳和旋转轮胎的装置，包括相对的卡盘组件以及负荷轮，所述相对的卡盘组件用于接纳和旋转轮胎，并用于对所述轮胎进行充气，所述负荷轮被施加至旋转的轮胎以获取轮胎测试结果；以及至少一个表征设备，与所述装置的部件关联以表征所述部件中的至少一个的力，其中被表征的力用于调整所述轮胎测试结果。

【技术特征摘要】
2012.02.10 US 13/370,5411.轮胎均匀性测试机器，包括：用于接纳和旋转轮胎的装置，包括相对的卡盘组件以及负荷轮，所述相对的卡盘组件用于接纳和旋转轮胎，并用于对所述轮胎进行充气，所述负荷轮被施加至旋转的轮胎以获取轮胎测试结果；至少一个表征设备，与所述装置的部件关联以表征所述部件中的至少一个的力，其中被表征的力用于调整所述轮胎测试结果；计算机，接收所述至少一个表征设备生成的表征信号，并使用所述表征信号调整所述轮胎测试结果；以及至少一个负荷元件，与所述负荷轮关联，并生成负荷元件信号，所述负荷元件信号由所述计算机接收以用于所述轮胎测试结果，其中，所述计算机从所述负荷元件接收两种不同的负荷元件信号，其中，一种负荷元件信号代表当具有第一已知弹性比例的第一轮胎受到所述负荷元件的负荷时由所述第一轮胎生成的力，另一种负荷元件信号代表当具有第二已知弹性比例的第二轮胎受到所述负荷元件的负荷时由所述第二轮胎生成的力，所述计算机根据所述两种不同的负荷元件信号生成用于调整所述轮胎测试结果的负荷轮表征波形。2.根据权利要求1所述的机器，还包括：编码器，与所述负荷轮关联并生成由所述计算机接收的位置信号，所述计算机处理所述位置信号和所述两种不同的负荷元件信号以生成所述负荷轮表征波形。3.用于测试轮胎的方法，包括：在装置中接纳并旋转具有相对高的第一已知弹性比例的第一控制轮胎；将所述装置的负荷轮施加至所述第一控制轮胎...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗纳尔德·E·赛门斯，拜伦·R·斯塔诺斯扎克，特罗伊·L·安恩森，丹尼尔·P·弗厄斯特，詹森·A·麦金太尔，
申请(专利权)人：商用分时公司，
类型：发明
国别省市：