车轮钢丝的张力测量方法及其系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明是关于一种车轮钢丝的张力测量方法及其系统，特别是关于一种非接触式且全自动化的车轮钢丝的张力测量方法及其系统。
【背景技术】
[0002]从自行车车轮制造的演进过程当中，可以发现市场需求的变革。例如:从铁车架到铝车架演变到碳纤车架，以及从铁框轮圈到铝框轮圈，演变到现今的碳纤轮圈。在市场的需求演变中，碳纤轮圈已不再只是轮圈，而是进一步以力学原理的角度看待的工艺，其讲究的是钢丝张力的平均分布以及力学原理的平衡支撑。
[0003]—般自行车车轮的中心是花鼓，而花鼓则是通过钢丝间的张力平衡固定于自行车车轮的正中心。另外，车轮钢丝的张力平衡也会影响到外层轮圈的偏摆与真圆度。花鼓不在中心或轮圈不够真圆的车轮，将会影响到骑乘者的安全性与舒适度，所以车轮钢丝张力的校正扮演相当重要的角色。再者，精确且均匀地调整钢丝张力是生产高品质自行车车轮的必要条件。无论自动化或是人工的钢丝张力调整均需仰赖精确且操作方便的张力测量工具。在自动化的车轮钢丝张力调整中，若要得到高准确度的张力值，必须具备高精密度的张力测量设备，并配合自动化张力校正设备的操作，才能制造出高质量的车轮。对于单价较高的车轮钢丝张力调整，在一般传统的车轮制造过程中均需仰赖人工的方式来完成测量与校正作业。而目前在人工生产轮组的制程中，操作员均使用手持式钢丝张力测量计，并在制程中以手持方式一边测量一边做张力的调整。
[0004]然而，由于每台自行车有两个车轮，且每个车轮都有许多条车轮钢丝，这些车轮钢丝需要全面校正及检测。若以现有方式，即以手持式钢丝张力测量计逐一校正及检验，则校正时间将过长且工作效率较低，无法满足产量需求。另一方面，人工校正的操作员必须经过长时间的训练，且每位操作员每次校正的时间及情况均不同，无法快速且有效地缩短校正车轮钢丝的时间。由此可知，目前市场上缺乏一种可以快速测量、精确校正且可全自动化地侦测调整车轮钢丝张力的方法及其系统，故相关业者均在寻求其解决之道。
【发明内容】
[0005]因此，本发明提供一种车轮钢丝的张力测量方法及其系统，是采取非接触式的光学检测方式，并利用非接触式的方法震动车轮钢丝，不但具有不受现场噪音干扰的优势，还可进一步缩短检测的时间。再者，透过全自动化的测量方法，可大幅提高车轮钢丝的张力检测分析的精确度，同时可减少人工测量校正的时间与人力成本。此外，重叠交叉的多条钢丝仍可分别测量到高精准度的钢丝张力值。
[0006]依据本发明一方面提供一种车轮钢丝的张力测量方法，用以测量车轮上的至少一车轮钢丝，此车轮钢丝的两端分别连接一轮圈与一花鼓，此车轮钢丝的张力测量方法包含钢丝侦测步骤、钢丝震动步骤、光讯产生步骤、光讯接收步骤以及张力转换步骤。其中钢丝侦测步骤包含第一侦测与第二侦测。第一侦测是张力测量系统利用一光学信号发射器输出一发射光学信号，而第二侦测是张力测量系统利用一光学信号接收器接收一反应光学信号。再者，钢丝震动步骤是由张力测量系统利用一震动信号产生器输出一震动信号至轮圈或花鼓且传导震动车轮钢丝，致使车轮钢丝产生一震动频率，且此钢丝震动步骤运用一控制处理器控制震动信号与发射光学信号的发送时间。另外，光讯产生步骤是将发射光学信号发送至震动的车轮钢丝产生反应光学信号。光讯接收步骤则通过光学信号接收器接收发射光学信号或反应光学信号。此外，张力转换步骤是由控制处理器依据反应光学信号转换为一钢丝张力值。
[0007]借此，本发明的车轮钢丝的张力测量方法采取非接触式的光学检测方式，并利用非接触式的方法震动车轮钢丝，不但具有不受现场噪音干扰的优势，还可进一步缩短检测的时间。此外，透过全自动化的测量方法，可大幅提高车轮钢丝张力检测分析的精确度，同时可减少人工测量校正的时间与人力成本。
[0008]依据前述的车轮钢丝的张力测量方法，其可还包含车轮转动步骤，是利用控制处理器控制车轮朝一转动方向旋转，此转动方向可为正旋转或逆旋转。前述车轮钢丝的张力测量方法可还包含张力显示步骤，是显示钢丝张力值、震动频率、一绿灯及一红灯。再者，前述车轮钢丝的张力测量方法可还包含张力校正步骤，其是运用控制处理器比对钢丝张力值与二个储存钢丝张力值。其中一个储存钢丝张力值为一钢丝张力上限值，另一个储存钢丝张力值则为一钢丝张力下限值。若钢丝张力值大于钢丝张力上限值，则控制处理器可校正车轮钢丝，致使钢丝张力值降低。另外，若钢丝张力值小于钢丝张力下限值，则控制处理器亦可校正车轮钢丝，致使钢丝张力值增加。此外，前述车轮钢丝的张力测量方法可还包含启动控制步骤，是当张力校正步骤的钢丝张力值小于钢丝张力上限值且钢丝张力值大于钢丝张力下限值时，则张力测量系统转动车轮。通过上述操作，不但测量者可一目了然车轮钢丝的测量结果，而且透过自动校正可大幅减少人工校正的时间与人力成本。
[0009]本发明另一方面提供一种车轮钢丝的张力测量系统，用以测量车轮上的至少一车轮钢丝，此车轮钢丝的两端分别连接一轮圈与一花鼓，此车轮钢丝的张力测量系统包含至少一震动信号产生器、一光学信号发射器、一光学信号接收器以及一控制处理器。其中震动信号产生器输出一震动信号至轮圈或花鼓且传导震动车轮钢丝，致使车轮钢丝产生一震动频率。另外，光学信号发射器设于车轮钢丝的一侧，此光学信号发射器输出一发射光学信号，且发射光学信号经过震动的车轮钢丝会产生一反应光学信号。再者，光学信号接收器设于车轮钢丝的另一侧，且光学信号接收器会接收反应光学信号。而控制处理器则电性连接震动信号产生器、光学信号发射器及光学信号接收器。此控制处理器可控制震动信号与发射光学信号的发送时间。此外，控制处理器比对发射光学信号与反应光学信号，且控制处理器会依据反应光学信号转换为一钢丝张力值。
[0010]借此，本发明的车轮钢丝的张力测量系统采取非接触式的光学检测方式，并利用非接触式的方法震动车轮钢丝，不但具有不受现场噪音干扰的优势，还可进一步缩短检测的时间。此外，透过全自动化的测量系统，可大幅提高车轮钢丝张力检测分析的精确度，同时可减少人工测量校正的时间与人力成本。
[0011]依据前述的车轮钢丝的张力测量系统，其可还包含一车轮转动器，电性连接控制处理器，此车轮转动器可限位地转动车轮。另外，前述震动频率可为300Hz至600Hz，而钢丝张力值可为300N至1600N。发射光学信号与反应光学信号的波长可为400nm至800nmo再者，前述车轮钢丝的张力测量系统可还包含数据库与显示器，其中数据库包含了多个车轮参数，而且每一个车轮参数包含钢丝种类与二个储存钢丝张力值。其中一个储存钢丝张力值为钢丝张力上限值，另一个储存钢丝张力值为钢丝张力下限值。而且，数据库与显示器均电性连接控制处理器。此外，显示器可配合一绿灯及一红灯显示钢丝张力值与震动频率。当钢丝张力值大于钢丝张力上限值或钢丝张力值小于钢丝张力下限值时，则红灯亮起。反之，当钢丝张力值小于钢丝张力上限值且钢丝张力值大于钢丝张力下限值时，则绿灯亮起。另外，前述车轮钢丝的张力测量系统可还包含一张力校正器，电性连接控制处理器。此张力校正器可调整车轮钢丝的张力，若钢丝张力值大于钢丝张力上限值，则张力校正器会降低车轮钢丝的张力。相反的，若钢丝张力值小于钢丝张力下限值，则张力校正器将增加车轮钢丝的张力。经由上述系统的运作，不但测量者可一目了然车轮钢丝的测量结果，而且透过自动校正可大幅减少人工校正的时间与人力成本。