ES2235299T3 - Dispositivo para evaluar la configuracion de un neumatico y procedimieto para cñasofocar un neumatico utilizando dicho dispositivo. - Google Patents
Dispositivo para evaluar la configuracion de un neumatico y procedimieto para cñasofocar un neumatico utilizando dicho dispositivo.Info
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Abstract
UN DISPOSITIVO PARA JUZGAR LA CONFIGURACION DE UN NEUMATICO, SEGUN LA PRESENTE INVENCION, COMPRENDE UN DISPOSITIVO PROYECTOR DE LUZ (EMISOR), UN DISPOSITIVO FOTOGRAFICO Y UN DISPOSITIVO DE CONTROL. EL DISPOSITIVO PROYECTOR DE LUZ IRRADIA UNA LUZ EN RANURA SOBRE UNA PORCION DE LA SUPERFICIE DE UN NEUMATICO. EL DISPOSITIVO FOTOGRAFICO FOTOGRAFIA UNA IMAGEN EN RANURA QUE SE FORMA SOBRE EL NEUMATICO. EL DISPOSITIVO DE CONTROL FORMA UNA IMAGEN QUE DEBE SER JUZGADA, Y QUE REPRESENTA UNA CONFIGURACION EXTERIOR DE LA PORCION DE LA SUPERFICIE DE UN NEUMATICO, APLICANDO UNA CONVERSION DE COORDINADAS BIDIMENSIONALES A LOS DATOS DE LA IMAGEN PARA LA IMAGEN EN RANURA FOTOGRAFIADA POR EL DISPOSITIVO DE FOTOGRAFIAS. LA IMAGEN QUE DEBE JUZGARSE Y UNA IMAGEN PREESTABLECIDA DE REFERENCIA SON COMPARADAS ENTRE SI POR UN DISPOSITIVO COMPARADOR, DE MANERA QUE PUEDA JUZGARSE SOBRE LA CALIDAD DEL NEUMATICO Y EL NEUMATICO SE CLASIFICA COMO NORMAL O ANORMAL, SEGUN LOS RESULTADOS DE LA COMPARACION.
Description
Dispositivo para evaluar la configuración de un
neumático y procedimiento para clasificar un neumático utilizando
dicho dispositivo.
La presente invención se refiere a un dispositivo
para evaluar la configuración de un neumático y a un procedimiento
para la clasificación de los neumáticos utilizando el mismo, y más
concretamente a un dispositivo para evaluar la configuración de un
neumático que evalúa la calidad del neumático mecánicamente
detectando las configuraciones de las partes del talón o zonas
similares del neumático y un procedimiento para la clasificación de
un neumático según el cual un neumático cuya calidad ha sido
evaluada se clasifica como neumático normal o anormal.
Convencionalmente, después de completar la
fabricación de un neumático, se evalúa si el neumático producido
(al que, en lo sucesivo, se hará referencia solamente como un
"neumático") es apropiado como parte estructural de un
vehículo, esto es, se evalúa si el neumático es un neumático normal
o un neumático anormal. Actualmente, un operador determina las
configuraciones de los neumáticos y evalúa su calidad observando y
palpando los neumáticos uno a uno.
Convencionalmente, la determinación de la
configuración de un neumático y la evaluación sobre su calidad se
han confiado a un trabajo manual por parte de un operador. Por este
motivo, se plantea el problema de que los resultados de la
evaluación sobre la calidad de un neumático pueden variar según la
experiencia del operador.
Además, en la determinación de la configuración
de un neumático, el operador determina la configuración de ciertas
partes del neumático girándolo o volteándolo. Por tanto, cuando se
trata de neumáticos de gran tamaño o de mucho peso, es un trabajo
extremadamente duro para el operador. Además, como evaluar la
calidad de los neumáticos exige una gran concentración por parte
del operador, en caso de que el trabajo se prolongue durante algún
tiempo, se plantea el problema de que el operador llega a sufrir
fatiga física y mental.
Debe prestarse también atención al documento
US-A-5.121.438 que da a conocer un
procedimiento para la clasificación de artículos en aceptables y
rechazables, en el que se realizan unas imágenes progresivas de
todas las partes de la superficie que debe inspeccionarse, y se
realiza una comparación entre la imagen del objeto de prueba y una
referencia patrón. Si el artículo que se trata de inspeccionar
presenta forma anular, entonces para inspeccionar toda la
superficie del artículo, la etapa para evaluar de la calidad se
prolonga a lo largo de la dirección circunferencial del
artículo.
La presente invención tiene por objetivo superar
los problemas apuntados, y es un objetivo de la presente invención
proporcionar un dispositivo para evaluar la configuración de un
neumático en el cual la calidad de un neumático puede apreciarse más
simplemente y con mayor exactitud que por los procedimientos
convencionales, y un procedimiento para clasificar correctamente un
neumático según la evaluación sobre la calidad que ha realizado
este dispositivo.
Para alcanzar los objetivos mencionados
anteriormente, según el primer aspecto de la presente invención, se
proporciona un dispositivo para evaluar la configuración de un
neumático que comprende: medios de irradiación que irradian un rayo
luminoso sobre una zona predeterminada de la superficie del
neumático cuya configuración debe detectarse, medios de fotografía
que se disponen en una posición predeterminada con respecto a los
medios de irradiación de luz y que fotografían una imagen luminosa
formada sobre la superficie del neumático por los medios de
irradiación de luz; medios de detección de configuración que
detectan la configuración de la superficie del neumático cuya
configuración debe detectarse, sobre la base de la imagen luminosa
que es fotografiada por lo medios de fotografía; medios de
comparación para comparar la configuración detectada por los medios
de detección de la configuración con respecto a una configuración de
referencia predeterminada; y medios de evaluación para evaluar la
calidad del neumático sobre la base de los resultados de la
comparación realizada por los medios de comparación.
Según el primer aspecto de la presente invención,
los medios de irradiación de luz que irradian un rayo de luz sobre
el neumático se encuentran dispuestos en el dispositivo para
evaluar la configuración del neumático. Los medios de irradiación de
luz irradian el rayo de luz en una zona predeterminada de la
superficie del neumático cuya configuración debe detectarse. La
parte del neumático cuya configuración debe detectarse, puede ser
una parte de del talón, una parte de la banda de rodadura u otra
similar. En el caso en que se utilice, por ejemplo, la parte de la
superficie en la zona del talón como superficie cuya configuración
debe detectarse, el rayo de luz se irradia sobre la parte del
talón.
El dispositivo para evaluar la configuración de
un neumático dispone de medios de fotografía en que fotografían una
imagen luminosa que forma sobre el neumático por el rayo de la luz
se irradia sobre el mismo. Los medios fotográficos se disponen en
una posición predeterminada en correspondencia con la posición de
los medios de irradiación de luz. Como medios fotográficos puede
utilizarse, por ejemplo, una cámara CCD.
Además, el dispositivo para evaluar la
configuración de un neumático está dotado de unos medios de
detección que detectan la configuración de la superficie del
neumático. Los medios de detección de la configuración del neumático
detectan la configuración del mismo aplicando geométricamente una
conversión de coordenadas bidimensionales u operación similar a los
datos de imagen obtenidos por la fotografía de la imagen luminosa
del neumático por los medios de fotografía, sobre la base de la
relación de posiciones entre el ángulo según el cual es irradiado
el rayo de luz por los medios de irradiación de luz y el ángulo
según el cual se fotografía la imagen por los medios de
fotografía.
En un neumático normal, la configuración de la
superficie que debe detectarse esta predeterminada (la
configuración predeterminada se refiere a una configuración de
referencia). Por tanto, los medios de comparación de que está dotado
el dispositivo para evaluar la configuración de un neumático
compara la configuración del neumático que se detecta con la
configuración de referencia predeterminada para ese tipo de
neumático. Dicho más brevemente, se mide la diferencia geométrica
entre la configuración detectada del neumático y la configuración
de referencia.
Sobre la base de los resultados de la comparación
obtenidos por los medios de comparación, los medios para evaluar
evalúan la calidad del neumático. Cuando la configuración detectada
en el neumático y la configuración de referencia se corresponden
entre sí (esto es, cuando la diferencia se encuentra dentro de
tolerancias), el neumático examinado se evalúa como normal. Si por
el contrario, la configuración del neumático detectada y la
configuración del neumático de referencia no se corresponden entre
sí (esto es, cuando el valor de la diferencia excede de las
tolerancias), el neumático examinado se evalúa como anormal.
Como se ha descrito, se predetermina como
referencia un criterio cuantitativo con lo cual la evaluación sobre
la calidad del neumático puede realizarse mecánicamente. En
consecuencia, no solamente puede obtenerse siempre una evaluación
fiable, sino que también puede reducirse grandemente el trabajo
realizado por el operador. Como resultado, puede evaluarse la
calidad del neumático de un modo mucho más simple y preciso que por
un procedimiento convencional.
El dispositivo para evaluar la configuración de
un neumático según el primer aspecto de la presente invención
comprende además preferiblemente: medios de giro que producen el
giro, en dirección circunferencial del neumático, de los medios de
irradiación de luz, los medios de fotografía, y el neumático unos
con respecto a otros, de tal manera que toda la superficie cuya
configuración debe detectarse puede ser irradiada con los medios de
irradiación de luz y fotografiada con los medios de fotografía,
obteniendo así la configuración de toda la superficie del
neumático.
Los medios de giro pueden estructurarse de tal
manera que, por ejemplo, los medios de irradiación de luz y los
medios de fotografía estén fijos en posiciones predeterminadas, y
el neumático se sitúe en una placa giratoria y gire en dirección
circunferencial del mismo. Alternativamente, el neumático puede
estar fijo en una posición predeterminada, y los medios de
irradiación de luz así como los medios de fotografía giren en
dirección circunferencial del neumático.
Por consiguiente, la detección de la
configuración superficial en toda la zona circunferencial de la
superficie del neumático cuya configuración debe detectarse puede
obtenerse sin requerir el giro manual del neumático por parte del
operador. Como resultado, se reduce la cantidad de trabajo por
parte del operador, y se evalúa la calidad del neumático con
facilidad.
La presente invención en otro aspecto proporciona
un procedimiento para la clasificación de un neumático, que
comprende las etapas siguientes:
- (a)
- determinación del tipo de neumático que debe inspeccionarse;
- (b)
- irradiación de un rayo de luz sobre una zona predeterminada de la superficie del neumático, la superficie que presenta la configuración que debe detectarse;
- (c)
- fotografía de una imagen de luz formada sobre la superficie por la irradiación del rayo de luz de la etapa (b);
- (d)
- detección de la configuración de la superficie sobre la base de la imagen luminosa fotografiada en la etapa (c);
- (e)
- comparación de la configuración de la superficie detectada en la etapa (d) con una configuración de referencia predeterminada correspondiente al tipo de neumático determinado en la etapa (a); y
- (f)
- evaluación sobre la calidad de la superficie examinada según los resultados de la etapa (e).
Según una forma de realización preferida del
procedimiento de la invención, cuando ambas superficies del flanco
del neumático deben examinarse, se examina primeramente la
configuración de la superficie de uno de los flancos en las etapas
(a) a (f) y después se examina la configuración de la superficie
del otro flanco según las etapas (b) a (f) volteando el neumático,
de tal manera que se evalúa el neumático sobre la base de examinar
la configuración de ambos flancos del mismo.
Según otra forma de realización del procedimiento
de la invención, cuando deben examinarse ambas superficies de flanco
del neumático, las configuraciones de las respectivas superficies
se examinan simultáneamente en las etapas (b) a (f), de tal manera
que la calidad del neumático se evalúa sobre la base de las
configuraciones de ambos flancos del neumático.
En el procedimiento de clasificación de un
neumático anteriormente descrito, el tipo de neumático se determina
en una etapa de evaluación sobre el tipo mientras el neumático es
transportado sobre un trayecto de transporte predeterminado. El tipo
de neumático se determina por la anchura o el diámetro de la rueda
que viene indicado en relieve, por ejemplo, en la parte del flanco
del neumático. En consecuencia, en la etapa de evaluación del tipo
de neumático, el mismo puede evaluarse leyendo las indicaciones
existentes sobre el neumático.
En la etapa de evaluación sobre la calidad, la
calidad de un neumático se evalúa detectando, en dirección
circunferencial del neumático, la configuración de la superficie
del mismo que debe detectarse. Además, en la etapa de evaluación
sobre la calidad, utilizando el dispositivo para evaluar la
configuración del neumático según el primer aspecto de la presente
invención, se detecta la configuración de la superficie del
neumático cuya configuración debe detectarse, y la calidad del
neumático se evalúa sobre la base de la configuración detectada. Es
decir, la calidad del neumático se evalúa comparando la
configuración detectada con la configuración de referencia
correspondiente al tipo de neumático que se evalúa en la etapa de
evaluación del tipo de neumático.
En esta etapa de evaluación sobre la calidad, en
el caso en que la configuración de la superficie que debe
detectarse sean ambas superficies de flanco del neumático (por
ejemplo, las zonas del talón), el neumático se voltea después de que
haya sido realizada la detección de la configuración de una de la
superficies, y se procede a detectar la configuración de la otra
superficie. Como resultado se evalúa la calidad de ambas superficies
del neumático.
Además, el dispositivo para la evaluación de la
configuración de un neumático antes descrito puede disponerse a
cada lado del neumático de tal manera que, para evaluar la calidad
del neumático, pueden detectarse las configuraciones de ambas
superficies simultáneamente. En consecuencia, puede omitirse la
etapa en la cual se voltea del neumático.
También, en una etapa de clasificación del
neumático, se clasifica el mismo sobre la base de los resultados de
la evaluación sobre la calidad en la etapa de evaluación. En
consecuencia, el neumático, después de fabricado, puede ser
clasificado fácilmente como neumático normal o anormal.
La invención se describirá con mayor detalle
haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
la Fig. 1 es una vista esquemática general de la
estructura de un sistema de procesamiento de la clasificación de un
neumático dotado de un dispositivo para evaluar la configuración
según la presente invención;
la Fig. 2 es una vista esquemática en perspectiva
de la estructura del dispositivo para evaluar la configuración, y
un neumático;
la Fig. 3 es un diagrama del flujo que ilustra
una rutina de control del sistema de procesamiento para la
clasificación de un neumático;
la Fig. 4 es un diagrama de flujo que ilustra una
rutina para evaluar la superficie superior del dispositivo para
evaluar la configuración;
la Fig. 5 es un diagrama de flujo que ilustra la
rutina para evaluar la configuración de la superficie posterior del
dispositivo para evaluar la configuración; y
la Fig. 6 es una vista esquemática que ilustra un
proceso de la sección para evaluar la calidad en la superficie
superior o de la sección para evaluar la calidad de la superficie
posterior del sistema de procesamiento para la clasificación del
neumático.
La Fig. 1 ilustra un sistema de procesamiento
para la clasificación de un neumático 14 que presenta dispositivos
para evaluar la configuración 10 para evaluar la calidad de un
neumático 12 (sobre si el neumático 12 es normal o anormal) por la
detección de la configuración del neumático 12. Además, en la
presente forma de realización, se expone un caso en el cual se
detectan las configuraciones externas de las partes del talón 12A
del neumático 12, y se evalúa si el neumático 12 es normal o anormal
sobre la base de las configuraciones externas detectadas en las
partes del talón 12A, y después se clasifica el neumático 12 como
normal o anormal.
Como puede apreciarse en la Fig. 1, en el sistema
para el procesamiento de la clasificación del neumático 14, se
dispone una pluralidad de rodillos 32 a lo largo de la dirección de
transporte (la dirección de la flecha A) del neumático 12. A cada
uno de los rodillos 32 se encuentra conectado un motor, no
representado. Cuando gira el motor, cada uno de los rodillos 32
gira en la misma dirección (la dirección de la flecha C). En
consecuencia, el neumático 12 es transportado automáticamente en la
dirección de la flecha A.
En el sistema para el procesamiento de la
clasificación de un neumático 14, se encuentran dispuestos en
secuencia, en la dirección del transporte del neumático 12, una
sección para la lectura del tipo de neumático 16, una sección para
evaluar la calidad de la superficie superior 18, una sección para
el volteo del neumático 20, una sección para evaluar la calidad de
la superficie posterior 22, y una sección para la clasificación del
neumático 24. En la presente forma de realización, se refiere como
la superficie superior del neumático 12 aquel flanco del neumático
12, sobre el cual se encuentra en relieve una indicación del tipo
del mismo. El otro flanco del neumático 12 sobre el cual no existe
indicación, se refiere como superficie posterior del neumático 12.
En consecuencia, en la sección 18 para evaluar la calidad de la
superficie superior, se evalúa la calidad del neumático 12 sobre la
base de la configuración externa de la parte del talón 12A en la
superficie superior del neumático 12. En la sección 22 para evaluar
la calidad de la superficie posterior, se evalúa la calidad del
neumático 12 sobre la base de la configuración externa de la parte
del talón 12A en la superficie posterior del neumático 12.
En la sección 16 de lectura del tipo de neumático
se encuentra dispuesto un dispositivo de lectura de la indicación
26 que lee una parte de indicación del neumático, no ilustrada. La
parte de indicación se forma en la superficie superior del flanco
del neumático 12 antes mencionada. En la parte de la indicación se
encuentran marcados en relieve la anchura de la banda de rodadura,
el diámetro de la rueda y otras características del neumático 12.
El dispositivo de lectura de la indicación 26 lee esta parte de
indicación. Por tanto, puede determinarse el tipo del neumático 12
que ahora debe examinarse.
Además, cuando el tipo de neumático se indica
mediante un código de barras, es preferible disponer en la sección
de lectura del tipo de neumático 16 un sensor de código de
barras.
En la sección para evaluar la calidad de la
superficie superior 18 del dispositivo para evaluar la
configuración 10, se encuentran dispuestos un par de empujadores 34
y una placa giratoria 28.
La placa giratoria 28 está dispuesta de tal
manera que la superficie de la placa giratoria 28 sobre la cual se
sitúa el neumático 12 está situada paralela a la pluralidad de
rodillos 32 antes mencionada. En consecuencia, el neumático 12 que
es transportado por los rodillos giratorios 32, se sitúa sobre la
placa giratoria 28. Después, la placa giratoria 28 se dispone de
tal manera que pueda girarse en dirección circunferencial del
neumático 12. (en la dirección de la flecha B). Además, en la
proximidad de la placa giratoria 28, se encuentra un dispositivo de
generación de impulsos 36 para la detección del estado de giro de
la placa 28. Contando el número de señales de impulso que se envían
durante el giro de la placa giratoria 28, puede jugarse si se ha
completado la evaluación sobre la calidad de toda la superficie del
neumático 12.
El dispositivo para evaluar la configuración 10
se dispone en una posición opuesta a la placa giratoria 28 de tal
manera que el neumático 12 que ha sido transportado a la sección
para evaluar la calidad de la superficie superior 18 queda situado
entre el dispositivo para evaluar la configuración 10 y la placa
giratoria 28. Este dispositivo para evaluar la configuración 10
detecta la configuración externa de la parte del talón 12A de la
superficie superior del neumático 12 y evalúa la calidad del mismo
sobre la base de la configuración externa detectada. Más adelante,
se incluye una descripción más detallada del dispositivo para
evaluar la configuración 10.
El par de dispositivos empujadores 34 están
dispuestos entre el dispositivo para evaluar la configuración 10 y
la placa giratoria 28 y están situados en posiciones en donde ambos
dispositivos empujadores 34 pueden entrar en contacto con el
neumático 12 durante el funcionamiento. El par de dispositivos
empujadores 34 empujan al neumático 12, cuando se completa la
evaluación sobre la calidad del neumático 12 por el dispositivo para
evaluar la configuración 10, extrayéndolo de la placa giratoria
28.
La sección 20 de volteo del neumático está
dispuesta en la parte corriente abajo en dirección del transporte
del neumático 12 con respecto a la sección para evaluar la calidad
de la superficie superior 18. En la sección de volteo del neumático
20 se encuentra dispuesto un elemento de sujeción del neumático de
forma sustancialmente en U 30 que presenta una parte rebajada
dentro de la cual se inserta el neumático 12. Cuando el neumático
12 se inserta en la parte rebajada del elemento de fijación del
neumático 30, el elemento de sujeción del neumático 30 es accionado
por la fuerza de un motor (no representado) y gira 180º en torno a
un punto del trayecto de transporte del neumático 12. Como
resultado, el neumático 12 es volteado en la sección de volteo del
neumático 20. Es decir, el neumático 12 cuya superficie superior
estaba orientada hacia el dispositivo para evaluar la configuración
10, es volteado, y en consecuencia la superficie posterior del
neumático 12 queda orientada hacia el dispositivo para evaluar la
configuración 10 la superficie posterior.
El dispositivo para evaluar la configuración 10,
el par de empujadores 34, y la placa giratoria 28 están dispuestos
en la sección para evaluar la calidad de la superficie posterior
22. En la sección para evaluar la calidad de los superficie
posterior 22, el dispositivo para evaluar la configuración 10
detecta las configuración exterior de la parte del talón de la
superficie posterior 12A del neumático 12, y evalúa la calidad del
neumático 12 sobre la base de la configuración exterior detectada.
Puesto que la estructura de la sección para jugar la calidad de la
superficie posterior 22 es sustancialmente igual a la anteriormente
descrita para evaluar la calidad de los superficie superior 18, se
omite su descripción.
La sección de clasificación del neumático 24
clasifica el neumático 12 como normal o anormal sobre la base del
resultado de las evaluaciones de la sección 18 para evaluar la
calidad de la superficie posterior y de la sección 22 para evaluar
la calidad de la superficie posterior.
A continuación se incluye una descripción más
detallada de los dispositivos para evaluar lo configuración 10 que
se encuentran dispuestos en la sección para evaluar la calidad de
la superficie superior 18 y en la sección para evaluar la calidad de
la superficie posterior 22.
Como se representa en la Fig. 2, los elementos
internos del dispositivo para evaluar la configuración 10 se
encuentran alojados en una caja de forma sustancialmente de
paralelepípedo rectangular 40 y de este modo se hallan protegidos.
En la caja 40 están alojados un dispositivo de proyección de luz
42, un dispositivo de fotografía 44, y un dispositivo de control
46. En la superficie de la caja orientada hacia el neumático 12, se
encuentra una ventana de emisión de luz y una ventana de fotografía
(que no están representadas). La ventana de emisión de luz permite
que un rayo de luz 48 se emita desde el dispositivo de proyección
de luz 42 hacia el exterior de la caja 40. La ventana de fotografía
está formada de tal manera que la imagen luminosa 38, que está
formada en el neumático 12 por el rayo de luz 48 irradiado sobre el
neumático 12 pueda ser fotografiada a través de la ventana de los
medios de fotografía.
El dispositivo de proyección de luz 42 comprende
un semiconductor láser como fuente de luz, una lente de colimación
estructurada por una lente esférica para concentrar los rayos del
láser, y una lente cilíndrica para dispersar el rayo que se ha
concentrado en una única dirección. En consecuencia, desde el
dispositivo de proyección de luz 42 se emite un rayo de luz 48, y
el rayo de luz emitido 48 se irradia sobre la parte del talón 12A
del neumático 12 a través de la ventana de emisión de luz de la
caja 40.
El dispositivo de fotografía 44, por ejemplo una
cámara fotográfica CCD, fotografía la imagen luminosa 38 que se
forma sobre neumático 12 por la irradiación del rayo de luz 48
emitido desde el dispositivo de proyección de luz 42. Dicho
dispositivo de fotografía 44 está conectado con el dispositivo de
control 46. En consecuencia, se envía al dispositivo de control 46
los datos de imagen de la imagen luminosa 38 que ha sido
fotografiada por el dispositivo de fotografía de imagen 44, esto
es, los datos de imagen de la configuración externa de la parte del
talón 12A del neumático 12.
El dispositivo de control 46 está formado por un
microordenador, no representado, que está estructurado por una CPU,
una ROM, una RAM y una conexión I/O para la transmisión de datos
desde o hacia dispositivos exteriores. En el dispositivo de control
46, se almacenan de antemano una rutina para evaluar la
configuración de la superficie superior, representada en la Fig.4 y
una rutina para evaluar la configuración de la superficie
posterior, representada en la Fig.5. Más concretamente, la rutina
para evaluar la configuración de la superficie superior que se
representa en la Fig. 4 se almacena de antemano en el dispositivo
de control 46 del dispositivo para evaluar lo configuración 10
dispuesto en la sección 18 para evaluar la calidad de la superficie
superior. La rutina para evaluar la configuración de la superficie
posterior, que se representa en la Fig. 5, se almacena de antemano
en el dispositivo de control 46 del dispositivo para evaluar la
configuración 10 dispuesto en la sección 22 para evaluar la calidad
de la superficie posterior. Dicho más brevemente, el dispositivo de
control 46 recibe información sobre la configuración exterior
detectada de la parte del talón 12A del neumático 12 y evalúa sobre
la calidad del neumático 12 sobre la base de la configuración
exterior detectada.
A continuación, se describe el funcionamiento de
la presente forma de realización haciendo referencia a una rutina
de control que se representa en la Fig. 3, una rutina de evaluación
sobre la configuración de la superficie superior que se representa
en la Fig. 4, y una rutina de evaluación sobre la configuración de
la superficie posterior que se representa en la Fig. 5. La rutina
de control que se representa en la Fig. 3 se almacena de antemano
en un aparato de control, no representado, que controla el sistema
de procesamiento de la clasificación del neumático 14. Después, la
rutina para evaluar la configuración de la superficie superior,
representada en la Fig. 4 se almacena en el dispositivo de control
46 del dispositivo para evaluar la configuración 10 en la sección
para evaluar la calidad de la superficie superior 18. La rutina
para evaluar la configuración de la superficie posterior que se
representa en la Fig. 5 se almacena en el dispositivo de control 46
del dispositivo para evaluar la configuración 10 en la sección para
evaluar la calidad de la superficie posterior 22. Además, en el
gráfico de la Fig. 6 se expone un ejemplo de los procesamientos
principales de las rutinas antes mencionadas. La letra mayúscula
"S" que aparece delante de las referencias numéricas de la
Fig. 6 significa " Etapas", esto es, las etapas de las
rutinas.
Cuando se detecta que un neumático 12 a ha sido
insertado dentro de la abertura de inserción (que está representada
en el lado derecho de la Fig. 1), del sistema de procesamiento de
la clasificación del neumático 14, la pluralidad de rodillo 32 son
accionados por el motor (no representado) y giran en la dirección de
la flecha C. En consecuencia, el neumático 12 es transportado
automáticamente en la dirección de la flecha A. Cuando comienza el
transporte del neumático 12 de esta manera, se ejecuta la rutina de
control que se representa en la Fig. 3.
En la etapa 100, se evalúa si el neumático 12 ha
alcanzado la sección de lectura del tipo de neumático 16. Más
concretamente, se evalúa si la parte de indicación existente en el
flanco del neumático 12 ha alcanzado la posición de lectura bajo el
dispositivo de lectura de la indicación 26. La presencia del
neumático 12 en la posición de lectura bajo el dispositivo de
lectura de la indicación 26 se detecta por un sensor, no
representado. En la etapa 100, cuando se evalúa que la parte de la
indicación del neumático 12 ha alcanzado la posición de lectura en
la cual se lee la parte de la indicación por el dispositivo de
lectura de la indicación 26, la rutina pasa a la etapa 102. En la
etapa 102, la parte de indicación del neumático 12 se lee por parte
del dispositivo de lectura de la indicación 26. En consecuencia,
puede apreciarse el tipo de neumático 12. A continuación, en la
etapa 103, se extrae de la memoria una imagen de referencia que
corresponde al tipo de neumático 12 que ha sido leído en la etapa
102. Previamente ha sido almacenada una imagen de referencia para
cada tipo de neumático.
A continuación, en la etapa 104, se evalúa por
parte de un sensor, no ilustrado, si el neumático 12 está cargado
en una posición predeterminada en la placa giratoria 28 de la
sección para evaluar la calidad de la superficie superior 18. En la
etapa 104, cuando se considera que neumático 12 está cargado en una
posición predeterminada de la placa giratoria 28, la rutina pasa a
la etapa 106, en donde se ejecuta la rutina para la evaluación de
la configuración de la superficie superior.
A continuación, haciendo referencia a la Fig. 4,
se expone la rutina para la evaluación de la configuración de la
superficie superior.
En la etapa 202, el dispositivo de proyección de
luz 42 del dispositivo para evaluar la configuración 10, emite un
rayo de luz 48. De este modo el rayo de luz 48 se irradia sobre la
parte del talón 12A del neumático 12 que se encuentra cargado sobre
la placa giratoria 28 de tal manera que la imagen del rayo 38 se
forma sobre el neumático 12. En la etapa 204, la imagen del rayo 38
que se ha formado sobre el neumático 12 es fotografiada por medio
del dispositivo de fotografía 44.
A continuación, en la etapa 206, sobre la base de
la relación de posiciones entre el ángulo según el cual se ha
irradiado el rayo de luz 48 y el ángulo según el cual la imagen del
rayo 38 ha sido fotografiada por el dispositivo de fotografía 44, se
aplica geométricamente una conversión bidimensional de coordenadas
a los datos de imagen para la imagen del rayo 38 que ha sido
fotografiada por el dispositivo de fotografía 44. En consecuencia,
puede reproducirse la configuración externa (configuración de la
sección transversal) del neumático 12 a lo largo de la línea sobre
la cual fue irradiado el rayo de luz 48. En la presente forma de
realización, se refiere como "una imagen que debe evaluarse",
la imagen que se forma geométricamente aplicando la conversión
bidimensional de coordenadas a los datos de imagen y que representa
la configuración externa de la parte del talón 12A del neumático
12.
A continuación, en la etapa 208, se comparan
entre sí la imagen que debe evaluarse que se formó en la etapa 206
y la imagen de referencia que fue extraída de la memoria en la
etapa 103, superponiendo una sobre la otra, y de este modo se evalúa
si se corresponden entre sí. Si estas imágenes que han sido
evaluados en la etapa 208 se corresponde entre sí, en la etapa 210
se considera que la parte del talón 12A es normal.
Si por el contrario, si en la etapa 208 se
considera que la imagen que debe evaluarse y la imagen de
referencia no se corresponden entre sí, la rutina pasa a la etapa
209. En la etapa 209, se evalúa si la diferencia geométrica entre la
imagen que debe evaluarse y la imagen de referencia se encuentra
dentro de una tolerancia predeterminada. La tolerancia puede
establecerse de antemano según se desee de acuerdo con las
condiciones y circunstancias del neumático. Cuanto menor sea la
tolerancia, mejor debe ser la precisión la evaluación sobre la
calidad del neumático 12. Si la diferencia geométrica antes
mencionada se evalúa que se encuentra dentro de tolerancia en la
etapa 209, la parte del talón 12A se considera normal en la etapa
210. Por el contrario, si se evalúa que la diferencia excede de la
tolerancia en la etapa 209, la parte del talón 12A se considera
anormal en la etapa 212.
En la etapa 214, se evalúa si ha sido completado
la evaluación sobre la calidad de toda la superficie superior de la
parte del talón 12A del neumático 12. Es decir, se evalúa si la
configuración externa de toda la superficie superior de la parte del
talón 12A del neumático 12 ha sido detectada y ha sido completado
la evaluación sobre su calidad sobre la base de la configuración
detectada. Esta evaluación de la etapa 214 puede realizarse
evaluando si el número de señales de impulso que se emiten desde el
dispositivo de generación de señales de impulso 36 que se encuentra
dispuesto en la placa giratoria 28 de la sección para evaluar la
superficie superior 18 corresponde a un número predeterminado. En
esta etapa 214, si se evalúa que no ha sido completado todavía la
evaluación sobre la calidad de la superficie superior del neumático
12, la rutina pasa a la etapa 216. En la etapa 216, la placa
giratoria 28 gira una cantidad predeterminada, y a continuación, la
rutina pasa a la etapa 202 en donde se repite en los procesamientos
antes mencionados.
En la etapa 214, cuando han sido completados
todos las evaluaciones sobre la calidad de la toda superficie
superior de la parte del talón 12A del neumático 12, la rutina pasa
a la etapa 218, en donde se ejecuta un proceso de filtración. El
proceso de filtración puede ser un proceso en el que son examinados
todos los datos recogidos, y el neumático 12 se considera como
neumático anormal solamente cuando se encuentra una sucesión de
partes anormales en la misma zona de la superficie superior del
neumático 12. Alternativamente, el proceso de filtración puede
realizarse mediante otros procedimientos. Como resultado, pueden
eliminarse de los datos recogidos, el ruido y otras perturbaciones
producidas por el dispositivo de proyección de luz 42 y el
dispositivo de fotografía 44. Por tanto, puede evitarse que un
neumático normal sea considerado anormal.
Después del proceso de filtrado, en la etapa
siguiente 219, se evalúa si se ha encontrado alguna anormalidad en
toda la superficie superior de la parte del talón 12A del neumático
12. Si se evalúa que existe por lo menos una anormalidad, el
neumático 12 se clasifica como anormal y la rutina pasa a la etapa
213. Por otra parte, si el neumático 12 se considera libre de
cualquier anormalidad, la rutina pasa a la etapa 220, en donde se
indica que el neumático 12 es normal. Además, en la etapa 213, se
realiza un proceso de marcado para la aplicación de una marca
visual a la imagen presentada como puede ser un color, formación de
líneas salientes (más gruesas), enmarcar en un círculo o indicación
mediante una flecha de la zona donde la imagen que debe evaluarse y
la imagen de referencia son diferentes entre sí, y el resultado del
procesamiento de imágenes se presenta sobre una pantalla o
dispositivo similar con un cuadriculado que indique una escala (por
ejemplo, 5 mm^{2}) bajo las imágenes. Esto es útil cuando un
operador evalúa manualmente la calidad del neumático 12 que ha sido
clasificado como neumático anormal. Más adelante se describe el
proceso según el cual un neumático se clasifica como anormal. Es
decir, cuando el operador evalúa visualmente la calidad del
neumático 12, como ha sido marcada la zona en donde son diferentes
entre sí la imagen que debe evaluarse y la imagen de referencia,
resulta más fácil para el operador apreciar el grado de
diferencia.
De este modo, una vez que ha sido evaluada la
calidad de la superficie superior del neumático 12, se completa la
rutina para evaluar la configuración de esta superficie superior, y
la rutina pasa a la etapa 108 en la rutina de control que se
representa en la Fig. 3.
En la etapa 108 de la rutina de control, el
neumático 12 que ha sido transportado a lo largo del trayecto de
transporte predeterminado es soportado por el elemento de soporte
del neumático 30 y es volteado 180º. De este modo, se invierten la
superficie superior y la superficie posterior del neumático 12.
De la misma manera que en la etapa 104, antes
mencionada, en la etapa 110, se evalúa si el neumático 12 esta
cargado sobre la superficie de carga de la placa giratoria 28. En
la etapa 110, si se evalúa que el neumático 12 está cargado en la
placa giratoria 28, la rutina pasa a la etapa 112 en donde se
ejecuta la rutina para evaluar la configuración de la superficie
posterior. Es decir, se detecta la configuración externa de la parte
del talón 12A de la superficie posterior del neumático 12, y en
consecuencia se evalúa la calidad del neumático 12.
A continuación, haciendo referencia a la Fig. 5,
se expone la rutina para evaluar la configuración de la superficie
posterior. Los procesamientos son idénticos a los de la rutina para
la configuración de la superficie superior anteriormente descrita
que son indicados por las mismas referencias numéricas y se omite
su descripción.
En la etapa 300, se evalúa si "la superficie
superior" del neumático 12 se encuentra cargada sobre la placa
giratoria 28 en la sección para jugar la superficie posterior 22,
esto es, la superficie orientada ahora hacia abajo, fue evaluada
como normal en la sección para evaluar la calidad de la superficie
superior 18, antes descrita. Esta evaluación puede realizarse, por
ejemplo, disponiendo una marca o señal similar que pueda ser leída
por un sensor (no representado) sobre la superficie superior del
neumático 12 en el caso en que la calidad de la superficie superior
del neumático se ha evaluado como normal en la sección para evaluar
la calidad de la superficie superior 18 y detectando la presencia
de la marca por parte del sensor. O bien, la calidad de la
superficie superior del neumático 12 puede ser evaluada por la
salida de una señal eléctrica ON/OFF.
En la etapa 300, cuando se ha confirmado que la
calidad de la superficie superior del neumático 12 ha sido evaluada
como normal en la sección para evaluar la superficie superior 18,
la rutina pasa a la etapa 202. Es decir, la rutina para evaluar la
configuración de la superficie posterior se ejecuta solamente cuando
la calidad de la superficie superior del neumático 12 ha sido
considerada como normal en la sección para evaluar la calidad del
la superficie superior 18. Las etapas 202 a 220 son idénticas a los
procesos anteriormente descritos, y se omite su descripción.
A continuación, cuando se ha completado la
evaluación sobre la calidad de la superficie posterior del
neumático 12 en la sección para jugar la superficie posterior 22,
se termina esta rutina para evaluar la configuración de la
superficie posterior, y la rutina pasa a la etapa 114 de la rutina
de control que se representa en la Fig. 3.
En la etapa 114, el neumático 12 se clasifica
sobre la base de los resultados de la evaluación sobre la calidad
del neumático 12 de la rutina para evaluar la configuración de la
superficie superior y de la rutina para evaluar la configuración de
la superficie posterior. Es decir, el neumático 12 se clasifica
automáticamente como neumático normal o neumático anormal. El
neumático 12 que ha sido clasificado como normal en la etapa 114 se
transporta hacia un proceso siguiente (por ejemplo, el proceso de
montaje de un vehículo). Por el contrario, si el neumático 12 ha
sido clasificado como anormal es examinado de nuevo por un
operador. En esta ocasión, el operador evalúa la calidad del
neumático 12 a la vista de las imágenes geométricas antes
mencionados que aparecen en la pantalla.
Como se ha descrito anteriormente, puesto que la
evaluación sobre la calidad del neumático 12 se realiza
mecánicamente, haciendo referencia constantemente a las condiciones
de referencia, existe poca probabilidad de una variación no deseable
en los resultados de la evaluación. Además, como el neumático 12 es
girado y volteado mecánicamente, se disminuye el esfuerzo físico del
operador. En consecuencia, se evalúa la calidad del neumático 12
con facilidad y exactitud.
En la presente forma de realización se ha
descrito, a título de ejemplo, un caso en el que se evalúa la
calidad del neumático 12 sobre la base de las configuraciones
externas de las partes del talón 12A del neumático 12. Sin embargo,
la presente invención no se limita al mismo. Por ejemplo, la
calidad del neumático 12 puede evaluarse detectado la configuración
externa de la parte de la banda de rodadura o zonas similares del
neumático 12.
Además, en la presente forma de realización, se
ha descrito un sistema en el cual se encuentran dispuestas ambas
secciones, la sección para evaluar la calidad de la superficie
superior 18 y la sección para evaluar la calidad de la superficie
posterior 22, de tal manera que la configuración de la parte del
talón 12A de la superficie superior y la configuración de la parte
del talón 12A de la superficie posterior detectan separadamente. Sin
embargo, la presente invención no se limita a este sistema. Por
ejemplo, la presente invención puede estar estructurada de tal
manera que el dispositivo para evaluar la configuración 10 se
disponga a cada lado a lo largo de la dirección de transporte del
neumático 12, de tal forma que las configuraciones de la parte del
talón 12A de la superficie superior y la parte del talón 12A de la
superficie posterior se detecten simultáneamente. En consecuencia,
puesto que no resulta necesario instalar la sección de volteo 20, el
sistema de procesamiento de clasificación del neumático 14 puede
hacerse compacto.
Como se ha indicado anteriormente, un
procedimiento de marcado para la aplicación de una señal visual
sobre la imagen presentada, tal como una color, una línea saliente
(más gruesa), encerrar e círculo o indicar por una flecha, se
realiza en aquella zona en donde la imagen que debe evaluarse y la
imagen de referencia son diferentes entre sí. Cuando las regiones
anormales en que estas imágenes son diferentes en entre sí aparecen
continuamente, las imágenes pueden hacerse más destacadas. Por el
contrario, si tales zonas son aisladas, pueden aplicarse marcas
menos destacadas.
En resumen, según la presente invención, como la
evaluación sobre la calidad del neumático se realiza mecánicamente,
dicha calidad del neumático puede evaluarse fácilmente, con
precisión, y alto rendimiento.
Claims (7)
1. Dispositivo para evaluar la configuración de
un neumático (10), que comprende:
medios de irradiación de luz (42) que están
dispuestos para irradiar un rayo de luz (48) sobre una zona
predeterminada de la superficie de un neumático, cuya configuración
debe detectarse (12);
medios de fotografía (44) que se encuentran
dispuestos en una posición predeterminada con respecto a dichos
medios de irradiación de luz (42) y que están previstos para
fotografiar una imagen luminosa (38) formada sobre la superficie del
neumático por la luz irradiada (48) por dichos medios de
irradiación de luz;
medios de detección de la configuración que están
dispuestos para detectar la configuración de la superficie del
neumático cuya configuración debe detectarse, sobre la base de la
imagen luminosa (38) que es fotografiada por dichos medios de
fotografía (44):
medios de comparación que se encuentran
dispuestos para comparar la configuración que se detecta por dichos
medios de configuración con respecto a una configuración de
referencia predeterminada: y
medios de evaluación que están dispuestos para
evaluar la calidad del neumático sobre la base de los resultados de
la comparación realizada por dichos medios de comparación.
2. Dispositivo para evaluar la configuración de
un neumático según la reivindicación 1, caracterizado porque
comprende además medios de lectura de indicaciones (26) que están
dispuestos para evaluar el tipo de neumático leyendo una indicación
existente en la parte del flanco del neumático (12), en el que la
configuración de referencia se especifica de acuerdo con el tipo de
neumático que se lee por dichos medios de lectura de
indicaciones.
3. Dispositivo para evaluar la configuración de
un neumático según la reivindicación 2, caracterizado porque
dichos medios de lectura de indicaciones (26) incluyen un sensor de
lectura de código de barras.
4. Dispositivo para evaluar la configuración de
un neumático según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3,
caracterizado porque comprende además medios de giro (28)
que están dispuestos para hacer girar en dirección circunferencial
del neumático, dichos medios de irradiación de luz (42), dichos
medios de fotografía (44), y el neumático (12) unos con respecto a
los otros, de tal manera que toda la superficie del neumático cuya
configuración debe detectarse pueda ser irradiada por dichos medios
de irradiación de luz y fotografiada por dichos medios de
fotografía, obteniendo así la configuración de toda la superficie
del neumático.
5. Procedimiento para la clasificación de un
neumático, que comprende las etapas siguientes:
- (a)
- determinación del tipo de neumático (12) que debe inspeccionarse;
- (b)
- irradiación de un rayo de luz (48) sobre una zona predeterminada de la superficie del neumático, la superficie que presenta la configuración que debe detectarse;
- (c)
- fotografía de una imagen de luz (38) formada sobre la superficie por la irradiación del rayo de luz (48) de la etapa (b);
- (d)
- detección de la configuración de la superficie sobre la base de la imagen luminosa (38) fotografiada en la etapa (c);
- (e)
- comparación de la configuración de la superficie detectada en la etapa (d) con una configuración de referencia predeterminada correspondiente al tipo de neumático determinado en la etapa (a); y
- (f)
- evaluación sobre la calidad de la superficie examinada según los resultados de la etapa (e).
6. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque deben examinarse ambas superficies de
los flancos del neumático (12), se examina en primer lugar la
configuración de una de las superficies de flanco del neumático en
las etapas (a) a (f) y a continuación la configuración de la otra
superficie del flanco se examina en las etapas (b) a (f) volteando
el neumático, de tal manera que la calidad del neumático se evalúa
sobre la base de la observación de la configuración en ambas
superficies de los flancos del neumático.
7. Procedimiento según la reivindicación 5,
caracterizado porque cuando deben ser examinadas ambas
superficies de los flancos del neumático (12), se examinan las
configuraciones de las respectivas superficies del neumático
simultáneamente en las etapas (b) a (f), de tal manera que la
calidad del neumático se evalúa sobre la base de las
configuraciones de ambas superficies de los flancos del
neumático
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