用于測(cè)量輪胎的胎面輪廓的系統(tǒng)和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于測(cè)量輪胎的胎面輪廓的系統(tǒng)和方法，其中多個(gè)激光距離測(cè)量裝置同時(shí)用于測(cè)量輪胎的胎面輪廓。
【背景技術(shù)】
[0002]在日本專(zhuān)利申請(qǐng)第2006-153555號(hào)公報(bào)中，公開(kāi)了一種用于測(cè)量輪胎胎面的曲率半徑的工具，其中，該工具具有用于接觸胎面以機(jī)械地獲得胎面上的三個(gè)點(diǎn)的相對(duì)位置的三個(gè)探針，以便找到經(jīng)過(guò)三個(gè)點(diǎn)的圓的半徑，作為曲率半徑。
[0003]代替這種用于機(jī)械地獲得胎面上的三個(gè)點(diǎn)的位置的工具，可以想到將激光測(cè)距儀用作一種非接觸測(cè)量裝置。然而，激光測(cè)距儀通常具有強(qiáng)的溫度依賴(lài)性并且關(guān)于測(cè)得的距離的輸出數(shù)據(jù)根據(jù)激光測(cè)距儀周?chē)臏囟榷蟠笞兓?。此外，如果同時(shí)使用多個(gè)激光測(cè)距儀，則由于各個(gè)激光測(cè)距儀的輸出數(shù)據(jù)的變化，測(cè)量得的距離間的差存在大誤差。這會(huì)降低從該測(cè)得的距離計(jì)算的曲率半徑的精度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]因此，本發(fā)明的目的在于提供用于測(cè)量輪胎的胎面輪廓的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)和方法中，關(guān)于胎面輪廓的數(shù)據(jù)(例如，胎面曲率半徑)可以在不受激光距離測(cè)量裝置的溫度依賴(lài)性的影響下被準(zhǔn)確地測(cè)量。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，一種用于測(cè)量輪胎的胎面輪廓的系統(tǒng)包括:
[0006]多個(gè)激光距離測(cè)量裝置；
[0007]隔熱壁，該隔熱壁包圍所述激光距離測(cè)量裝置，其中，所述隔熱壁設(shè)置有供所述激光距離測(cè)量裝置的激光束穿過(guò)的開(kāi)口和用于關(guān)閉所述開(kāi)口的開(kāi)閉門(mén)；以及
[0008]溫度控制器，該溫度控制器用于控制所述隔熱壁內(nèi)的所述激光距離測(cè)量裝置周?chē)臍怏w的溫度。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，一種用于測(cè)量輪胎的胎面輪廓的方法采用用于測(cè)量輪胎的胎面輪廓的上述系統(tǒng)，并且包括用于通過(guò)使用溫度控制器而將所述隔熱壁內(nèi)的所述激光距離測(cè)量裝置周?chē)乃鰵怏w的所述溫度保持在窄范圍內(nèi)、以便降低從所述激光距離測(cè)量裝置輸出的數(shù)據(jù)由于所述激光距離測(cè)量裝置的所述溫度的變化而引起的變化的過(guò)程。
【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1是作為本發(fā)明的實(shí)施方式的用于測(cè)量胎面輪廓的系統(tǒng)的立體圖；
[0011]圖2是所述系統(tǒng)的示意性平面圖；
[0012]圖3是示出開(kāi)閉門(mén)被打開(kāi)的狀態(tài)的激光測(cè)量裝置的立體圖；
[0013]圖4是示出開(kāi)閉門(mén)被關(guān)閉的狀態(tài)的激光測(cè)量裝置的立體圖；
[0014]圖5是示出內(nèi)部構(gòu)造的激光測(cè)量裝置的示意性側(cè)視圖；
[0015]圖6是用于說(shuō)明寬激光束的過(guò)濾功能的立體圖；
[0016]圖7是用于說(shuō)明用于確定第一胎面半徑TRs的測(cè)量過(guò)程和用于確定第二胎面半徑TRm的測(cè)量過(guò)程的圖；以及
[0017]圖8的㈧和圖8的⑶是用于說(shuō)明用于激光測(cè)量裝置的校準(zhǔn)過(guò)程的圖。
[0018]附圖標(biāo)記列表
[0019]1:用于測(cè)量輪胎的胎面輪廓的系統(tǒng)
[0020]5:激光距離測(cè)量裝置
[0021]T:輪胎
[0022]6:溫度控制器
[0023]7:隔熱壁
[0024]13:開(kāi)口
[0025]14:開(kāi)閉門(mén)
【具體實(shí)施方式】
[0026]現(xiàn)在將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0027]根據(jù)本發(fā)明，用于測(cè)量輪胎T的胎面輪廓的系統(tǒng)I包括輪胎保持裝置2和激光測(cè)量裝置3。
[0028]作為待測(cè)量對(duì)象的輪胎T是充氣輪胎，例如，胎面表面Ts中設(shè)置有周向延伸肋狀物R(例如，中心肋狀物Re、兩個(gè)中間肋狀物Rm以及兩個(gè)軸向最外肩部肋狀物Rs)的客車(chē)輪月臺(tái)O
[0029]如圖1所示，輪胎保持裝置2包括用于支撐可繞輪胎旋轉(zhuǎn)軸j旋轉(zhuǎn)的輪胎T的輪胎支撐軸4。
[0030]在該示例中，如圖1和圖2所示，安裝在輪輞上的輪胎T由輪胎支撐軸4水平地支撐。然而，也可以將用于測(cè)量胎面輪廓的系統(tǒng)I構(gòu)造為使得輪胎支撐軸4豎直地支撐輪胎
T0
[0031]輪胎保持裝置2還包括用于以預(yù)定的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)輪胎支撐軸4的驅(qū)動(dòng)單元(未示出)，該驅(qū)動(dòng)單元包括諸如電動(dòng)馬達(dá)等的馬達(dá)。
[0032]代替用于旋轉(zhuǎn)輪胎支撐軸4的驅(qū)動(dòng)單元，可以使用這樣一種行走輪:該行走輪被驅(qū)動(dòng)而旋轉(zhuǎn)并且輪胎T的胎面部被按壓到該行走輪，使得由此使輪胎T旋轉(zhuǎn)。
[0033]激光測(cè)量裝置3包括:
[0034]至少三個(gè)(該實(shí)施方式是5個(gè))激光距離測(cè)量裝置5，該至少三個(gè)(該實(shí)施方式是5個(gè))激光距離測(cè)量裝置5用于測(cè)量從它們各自的位置到被保持的輪胎T的胎面表面Ts的徑向距離；
[0035]隔熱壁7，該隔熱壁7包圍激光距離測(cè)量裝置5 ；
[0036]溫度控制器6，該溫度控制器6用于控制隔熱壁7的內(nèi)部的氣體(空氣)的溫度；以及
[0037]計(jì)算裝置(未示出)，該計(jì)算裝置用于基于關(guān)于由激光距離測(cè)量裝置5測(cè)得的徑向距離的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算胎面輪廓。
[0038]在該示例中，激光測(cè)量裝置3還包括:
[0039]主框架8 ；
[0040]第一可移動(dòng)框架10，該第一可移動(dòng)框架10借助導(dǎo)向裝置9被主框架8支撐為能夠在垂直于輪胎軸向X的Z方向上移動(dòng)；以及
[0041]第二可移動(dòng)框架12，該第二可移動(dòng)框架12借助導(dǎo)向裝置11被第一可移動(dòng)框架10支撐為能夠在輪胎軸向X上移動(dòng)。
[0042]溫度控制器6包括空氣調(diào)節(jié)和加熱機(jī)6a，以及風(fēng)管6b，該風(fēng)管6b用于朝向激光距離測(cè)量裝置5發(fā)送溫度被空氣調(diào)節(jié)和加熱機(jī)6a控制的空氣，以便將激光距離測(cè)量裝置5周?chē)目諝獗３衷谡秶鷥?nèi)(優(yōu)選地，保持在預(yù)定的恒定溫度)。附帶地，例如，由可折疊材料制成的柔性可伸展導(dǎo)管用作風(fēng)管6b。
[0043]在第二可移動(dòng)框架12上安裝有激光距離測(cè)量裝置5和隔熱壁7。
[0044]如圖3所示，該示例中的隔熱壁7包括位于激光距離測(cè)量裝置5上方的上壁7a、位于激光距離測(cè)量裝置5下方的下壁7c、以及在上壁7a與下壁7c之間延伸的側(cè)壁7b。隔熱壁7包圍所有激光距離測(cè)量裝置5。
[0045]優(yōu)選地，隔熱壁7由具有熱絕緣特性的材料形成，以便有效保持內(nèi)部溫度恒定。
[0046]隔熱壁7設(shè)置有:開(kāi)口 13，激光距離測(cè)量裝置5的激光L穿過(guò)該開(kāi)口 13;開(kāi)閉門(mén)14，該開(kāi)閉門(mén)14用于關(guān)閉/打開(kāi)開(kāi)口 13;以及入口 15，該入口 15用于將從溫度控制器6供給的空氣引入到內(nèi)部中。
[0047]在該實(shí)施方式中，開(kāi)口 13和入口 15形成在側(cè)壁7b中。
[0048]如圖1所示，上述風(fēng)管6b借助截面面積朝向入口 15逐漸增大的喇叭部6d連接到入口 15，以使調(diào)節(jié)后的空氣在隔熱壁7的內(nèi)部被均勻地分布。
[0049]開(kāi)閉門(mén)14由例如金屬材料制成。優(yōu)選地，一片熱絕緣材料被貼在開(kāi)閉門(mén)14的一側(cè)。
[0050]在該示例中，如圖3所示，開(kāi)閉門(mén)14由被折疊成具有Z字形截面的板材形成。
[0051]在第二可移動(dòng)框架12上，安裝有用于打開(kāi)/關(guān)閉開(kāi)閉門(mén)14的門(mén)開(kāi)閉裝置16。
[0052]在該實(shí)施方式中，門(mén)開(kāi)閉裝置16包括可旋轉(zhuǎn)軸17和用于旋轉(zhuǎn)可旋轉(zhuǎn)軸17的致動(dòng)器19。
[0053]在該示例中，如圖3和圖4所示，可旋轉(zhuǎn)軸17的兩端分別由設(shè)置在上壁7a上的支撐片20a和設(shè)置在下壁7c上的支撐片20b支撐，使得可旋轉(zhuǎn)軸17在豎直方向上沿著側(cè)壁7b延伸ο
[0054]開(kāi)閉門(mén)14經(jīng)由適當(dāng)?shù)姆绞?例如，鉚接、焊接、用螺釘固定、壓入配合等)被固定到可旋轉(zhuǎn)軸17。
[0055]該示例中的致動(dòng)器19是具有活塞桿的缸體19a?；钊麠U借助連桿機(jī)構(gòu)18連接到可旋轉(zhuǎn)軸17。連桿機(jī)構(gòu)18由一端被固定到致動(dòng)器19的活塞桿的連桿18a和一端被固定到可旋轉(zhuǎn)軸17的一端的連桿18b組成，并且連桿18a的另一端和連桿18b的另一端彼此樞轉(zhuǎn)地連接。致動(dòng)器19的在活塞桿的相反側(cè)上的端部被隔熱壁7的上壁7a樞轉(zhuǎn)地支撐。因此，通過(guò)缸體19a的伸展，借助連桿機(jī)構(gòu)18使可旋轉(zhuǎn)軸17旋轉(zhuǎn)，使得開(kāi)閉門(mén)14打開(kāi)開(kāi)口 13。通過(guò)缸體19a的縮回，使可旋轉(zhuǎn)軸17旋轉(zhuǎn)，使得開(kāi)閉門(mén)14關(guān)閉開(kāi)口 13。
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