用于测量轮胎的胎面轮廓的系统和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于测量轮胎的胎面轮廓的系统和方法，其中多个激光距离测量装置同时用于测量轮胎的胎面轮廓。
【背景技术】
[0002]在日本专利申请第2006-153555号公报中，公开了一种用于测量轮胎胎面的曲率半径的工具，其中，该工具具有用于接触胎面以机械地获得胎面上的三个点的相对位置的三个探针，以便找到经过三个点的圆的半径，作为曲率半径。
[0003]代替这种用于机械地获得胎面上的三个点的位置的工具，可以想到将激光测距仪用作一种非接触测量装置。然而，激光测距仪通常具有强的温度依赖性并且关于测得的距离的输出数据根据激光测距仪周围的温度而大大变化。此外，如果同时使用多个激光测距仪，则由于各个激光测距仪的输出数据的变化，测量得的距离间的差存在大误差。这会降低从该测得的距离计算的曲率半径的精度。
【发明内容】
[0004]因此，本发明的目的在于提供用于测量轮胎的胎面轮廓的系统和方法，该系统和方法中，关于胎面轮廓的数据(例如，胎面曲率半径)可以在不受激光距离测量装置的温度依赖性的影响下被准确地测量。
[0005]根据本发明，一种用于测量轮胎的胎面轮廓的系统包括:
[0006]多个激光距离测量装置；
[0007]隔热壁，该隔热壁包围所述激光距离测量装置，其中，所述隔热壁设置有供所述激光距离测量装置的激光束穿过的开口和用于关闭所述开口的开闭门；以及
[0008]温度控制器，该温度控制器用于控制所述隔热壁内的所述激光距离测量装置周围的气体的温度。
[0009]根据本发明，一种用于测量轮胎的胎面轮廓的方法采用用于测量轮胎的胎面轮廓的上述系统，并且包括用于通过使用温度控制器而将所述隔热壁内的所述激光距离测量装置周围的所述气体的所述温度保持在窄范围内、以便降低从所述激光距离测量装置输出的数据由于所述激光距离测量装置的所述温度的变化而引起的变化的过程。
【附图说明】
[0010]图1是作为本发明的实施方式的用于测量胎面轮廓的系统的立体图；
[0011]图2是所述系统的示意性平面图；
[0012]图3是示出开闭门被打开的状态的激光测量装置的立体图；
[0013]图4是示出开闭门被关闭的状态的激光测量装置的立体图；
[0014]图5是示出内部构造的激光测量装置的示意性侧视图；
[0015]图6是用于说明宽激光束的过滤功能的立体图；
[0016]图7是用于说明用于确定第一胎面半径TRs的测量过程和用于确定第二胎面半径TRm的测量过程的图；以及
[0017]图8的㈧和图8的⑶是用于说明用于激光测量装置的校准过程的图。
[0018]附图标记列表
[0019]1:用于测量轮胎的胎面轮廓的系统
[0020]5:激光距离测量装置
[0021]T:轮胎
[0022]6:温度控制器
[0023]7:隔热壁
[0024]13:开口
[0025]14:开闭门
【具体实施方式】
[0026]现在将结合附图对本发明的实施方式进行详细的描述。
[0027]根据本发明，用于测量轮胎T的胎面轮廓的系统I包括轮胎保持装置2和激光测量装置3。
[0028]作为待测量对象的轮胎T是充气轮胎，例如，胎面表面Ts中设置有周向延伸肋状物R(例如，中心肋状物Re、两个中间肋状物Rm以及两个轴向最外肩部肋状物Rs)的客车轮月台O
[0029]如图1所示，轮胎保持装置2包括用于支撑可绕轮胎旋转轴j旋转的轮胎T的轮胎支撑轴4。
[0030]在该示例中，如图1和图2所示，安装在轮辋上的轮胎T由轮胎支撑轴4水平地支撑。然而，也可以将用于测量胎面轮廓的系统I构造为使得轮胎支撑轴4竖直地支撑轮胎
T0
[0031]轮胎保持装置2还包括用于以预定的旋转速度旋转轮胎支撑轴4的驱动单元(未示出)，该驱动单元包括诸如电动马达等的马达。
[0032]代替用于旋转轮胎支撑轴4的驱动单元，可以使用这样一种行走轮:该行走轮被驱动而旋转并且轮胎T的胎面部被按压到该行走轮，使得由此使轮胎T旋转。
[0033]激光测量装置3包括:
[0034]至少三个(该实施方式是5个)激光距离测量装置5，该至少三个(该实施方式是5个)激光距离测量装置5用于测量从它们各自的位置到被保持的轮胎T的胎面表面Ts的径向距离；
[0035]隔热壁7，该隔热壁7包围激光距离测量装置5 ；
[0036]温度控制器6，该温度控制器6用于控制隔热壁7的内部的气体(空气)的温度；以及
[0037]计算装置(未示出)，该计算装置用于基于关于由激光距离测量装置5测得的径向距离的数据来计算胎面轮廓。
[0038]在该示例中，激光测量装置3还包括:
[0039]主框架8 ；
[0040]第一可移动框架10，该第一可移动框架10借助导向装置9被主框架8支撑为能够在垂直于轮胎轴向X的Z方向上移动；以及
[0041]第二可移动框架12，该第二可移动框架12借助导向装置11被第一可移动框架10支撑为能够在轮胎轴向X上移动。
[0042]温度控制器6包括空气调节和加热机6a，以及风管6b，该风管6b用于朝向激光距离测量装置5发送温度被空气调节和加热机6a控制的空气，以便将激光距离测量装置5周围的空气保持在窄范围内(优选地，保持在预定的恒定温度)。附带地，例如，由可折叠材料制成的柔性可伸展导管用作风管6b。
[0043]在第二可移动框架12上安装有激光距离测量装置5和隔热壁7。
[0044]如图3所示，该示例中的隔热壁7包括位于激光距离测量装置5上方的上壁7a、位于激光距离测量装置5下方的下壁7c、以及在上壁7a与下壁7c之间延伸的侧壁7b。隔热壁7包围所有激光距离测量装置5。
[0045]优选地，隔热壁7由具有热绝缘特性的材料形成，以便有效保持内部温度恒定。
[0046]隔热壁7设置有:开口 13，激光距离测量装置5的激光L穿过该开口 13;开闭门14，该开闭门14用于关闭/打开开口 13;以及入口 15，该入口 15用于将从温度控制器6供给的空气引入到内部中。
[0047]在该实施方式中，开口 13和入口 15形成在侧壁7b中。
[0048]如图1所示，上述风管6b借助截面面积朝向入口 15逐渐增大的喇叭部6d连接到入口 15，以使调节后的空气在隔热壁7的内部被均匀地分布。
[0049]开闭门14由例如金属材料制成。优选地，一片热绝缘材料被贴在开闭门14的一侧。
[0050]在该示例中，如图3所示，开闭门14由被折叠成具有Z字形截面的板材形成。
[0051]在第二可移动框架12上，安装有用于打开/关闭开闭门14的门开闭装置16。
[0052]在该实施方式中，门开闭装置16包括可旋转轴17和用于旋转可旋转轴17的致动器19。
[0053]在该示例中，如图3和图4所示，可旋转轴17的两端分别由设置在上壁7a上的支撑片20a和设置在下壁7c上的支撑片20b支撑，使得可旋转轴17在竖直方向上沿着侧壁7b延伸ο
[0054]开闭门14经由适当的方式(例如，铆接、焊接、用螺钉固定、压入配合等)被固定到可旋转轴17。
[0055]该示例中的致动器19是具有活塞杆的缸体19a。活塞杆借助连杆机构18连接到可旋转轴17。连杆机构18由一端被固定到致动器19的活塞杆的连杆18a和一端被固定到可旋转轴17的一端的连杆18b组成，并且连杆18a的另一端和连杆18b的另一端彼此枢转地连接。致动器19的在活塞杆的相反侧上的端部被隔热壁7的上壁7a枢转地支撑。因此，通过缸体19a的伸展，借助连杆机构18使可旋转轴17旋转，使得开闭门14打开开口 13。通过缸体19a的缩回，使可旋转轴17旋转，使得开闭门14关闭开口 13。
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