使用渐进烧蚀的均匀性校正的制作方法
【专利说明】
[0001] 优先权要求
[0002] 本申请要求于2012年11月30日提交的名称为UniformityCorrectionUsing ProgressiveAblation的PCT申请系列号PCT/US12/67198的优先权效益,将其通过引用并 入本文。
技术领域
[0003] 本公开一般地涉及用于改进轮胎均匀性的系统和方法,更具体地涉及用于通过沿 着在硫化轮胎中的轮胎胎圈位置将材料选择地移除而改进轮胎均匀性的系统和方法。
【背景技术】
[0004] 轮胎的非均匀性涉及轮胎的某些可量化特征的相对于轮胎的旋转轴的对称性 (或缺乏对称性)。很遗憾,传统的轮胎建造方法具有在轮胎中产生非均匀性的许多机会。 在轮胎的旋转过程中,在轮胎结构中出现的非均匀性在轮轴处产生周期性变化的力。当这 些力变化作为明显的振动被传递到车辆和车辆乘员时,轮胎的非均匀性是重要的。这些力 通过车辆的悬架传递并可以在车辆的座位和转向盘中感觉到,或作为噪音在乘客舱内传 播。传递给车辆乘员的振动量已经被归类为轮胎的"行驶舒适"或"舒适"。
[0005] 轮胎均匀性特征或特性通常被归类为尺寸或几何形状的变化(半径偏差(RR0)和 侧向偏差(LR0))、质量变化以及轧制力变化(径向力变化、侧向力变化和切向力变化)。均 匀性测量机经常在轮胎围绕其轴旋转时通过测量在该轮胎周围的许多点处的力来测量上 述和其它均匀性特征。
[0006] -旦轮胎均匀性性被识别,则校正程序就可以能够通过对制造流程的调节来获得 一些均匀性。一些均匀性在制造流程中可能难以校正,因此需要附加的校正程序来校正硫 化轮胎的其余非均匀性。可利用许多不同的技术,包括但不限于向硫化轮胎添加和/或移 除材料和/或使硫化轮胎变形。
[0007] -种用于校正轮胎非均匀性的已知技术是沿着轮胎的胎圈部分使用烧蚀。例如, 共同转让给本公开的受让人并通过引用并入本文用于所有目的的美国专利申请公开号 No. 2012/0095587公开了沿着轮胎的胎圈部分上的各个轨迹使用激光烧蚀,例如沿着轮胎 的胎圈座区域、下轮缘区域和上轮缘区域。特别地,胎圈的烧蚀图案被计算来减小至少一个 均匀性参数的一个或多个谐波的量值。沿着轮胎的胎圈部分的材料然后使用经计算的激光 烧蚀图案选择地被移除。
[0008] 计算烧蚀图案以校正例如侧向力变化的某些均匀性参数和其它均匀性参数等可 能是困难的。例如,通常不存在估计烧蚀图案以通过分析所收集的均匀性数据而对于轮胎 的顺时针旋转和逆时针旋转来校正侧向力变化的分析方法。相反,通常要求数值解法来估 计烧蚀图案以对于顺时针旋转和逆时针旋转两者来校正侧向力变化。考虑到导致侧向力变 化的复杂组分以及当以顺时针方向和逆时针方向旋转轮胎时侧向力变化的不同,使用数值 解法来估计烧蚀图案可能需要大量的计算资源。
[0009] 另外,现有的烧蚀图案计算技术通常同时估计沿着轮胎的胎圈的多个轨迹的烧蚀 图案,例如沿着胎圈区域、下轮缘区域和上轮缘区域的轨迹的烧蚀图案。这可能要求使用复 杂的非线性方案技术来计算多个参数(例如,确定三个轨迹的烧蚀图案的六个参数),导致 计算资源和计算时间的增加使用。计算时间在轮胎制造装置中可能是关键的,因为当下一 个轮胎到达时,烧蚀机需要准备处理该下一个轮胎。
[0010] 因此,对于用于计算烧蚀图案以校正侧向力变化和其它均匀性参数的改进的系统 和方法存在需要。可以减少计算时间以及轮胎的总烧蚀时间和总烧蚀的系统和方法是特别 有用的。
【发明内容】
[0011] 本发明的方面和优点部分地在以下描述中提出,或通过该描述可以是显而易见 的,或可以通过对本发明的实践来了解。
[0012] 本公开的一个实施例方面涉及一种用于减小在硫化轮胎的均匀性参数的量值的 方法。该方法包括对于沿着轮胎的胎圈的多个轨迹至少部分地基于该多个轨迹的敏感度数 据来确定烧蚀顺序。该方法进一步包括使用计算装置根据烧蚀顺序渐进地确定一个或多个 烧蚀图案,以减少轮胎的均匀性参数的量值。该方法进一步包括根据一个或多个烧蚀图案 将材料从轮胎的胎圈选择地移除。
[0013] 在本公开的该实施例方面的特定实施方式中,一个或多个烧蚀图案根据由烧蚀顺 序所限定的渐进方案渐进地确定。渐进方案具有一个或多个阶段。渐进方案的每个阶段与 由烧蚀顺序所指定的多个轨迹中的一个关联。对于渐进方案中的每个阶段,该方法可以包 括确定烧蚀图案以减小均匀性参数的量值,以及确定由烧蚀图案产生的估计均匀性参数量 值。一个或多个烧蚀图案可以根据渐进图案渐进地确定,直至估计均匀性参数量在预定阈 值以下。
[0014] 本公开的另一个实施例方面涉及一种用于减小硫化轮胎的均匀性参数的量值的 均匀性校正系统。该系统包括轮胎被配置为牢固地安装在其上的轮胎夹具以及被配置为提 供安装到轮胎夹具的轮胎的烧蚀的烧蚀装置。烧蚀装置被配置为在轮胎的烧蚀过程中围绕 轮胎旋转。该系统进一步包括连接到烧蚀装置和轮胎夹具的计算机控制系统。计算机控制 系统被配置为至少部分基于多个轨迹的敏感度数据来确定沿着轮胎的胎圈的多个轨迹的 烧蚀顺序,并根据该烧蚀顺序确定一个或多个烧蚀图案,以减小轮胎的均匀性参数的量值。 计算机控制系统进一步被配置为选择地控制轮胎的旋转速度和烧蚀功率,以使轮胎材料根 据一个或多个烧蚀图案从轮胎的至少一个胎圈中被选择地移除。
[0015] 通过参考以下的描述和所附权利要求,将更好地理解本发明的这些和其它特征、 方案和优点。被并入并构成该说明书一部分的附图与该描述一起图示本发明的实施方式用 于解释本发明的原理。
【附图说明】
[0016] 包括其最佳模式并引导至本领域普通技术人员的本发明的全面且可实现的公开 在说明书中被提出,所述说明书参考附图,其中:
[0017] 图1是径向轮胎的横截面视图,所述径向轮胎可以根据本公开的实施例方面进行 校正。
[0018] 图2描述了沿着适合用于烧蚀以根据本发明的实施例方面减小所选择的轮胎均 匀性参数的量值的轮胎的胎圈的多个轨迹位置。
[0019] 图3描述了计算用于根据本公开的实施例方面减小所选择的轮胎均匀性参数的 量值的实施例烧蚀图案。图3将纵坐标的期望的烧蚀深度(D)和沿着横坐标的在轮胎的胎 圈周围的角位置(0)作图。
[0020] 图4描述根据本公开的示例性实施方式的系统的框图。
[0021] 图5图示以灰度位图图像的形式的实施例烧蚀区段。该灰度位图图像相对于位图 图像的垂直位置(H)进行作图。
[0022] 图6提供由图5的灰度图像所表示的烧蚀深度的图解图示。图6将沿着横坐标的 位图图像的垂直位置(H)和沿着纵坐标的烧蚀深度(D)作图。
[0023] 图7提供沿着轮胎胎圈被移除的多个烧蚀区段的立体图。
[0024] 图8描述用于根据本公开的示例性实施方式减小轮胎的均匀性参数的量值的实 施例方法的流程图。
[0025] 图9描述轮胎的实施例侧向力变化均匀性参数的矢量表示。
[0026] 图10描述用于根据本公开的示例性实施方式确定多个轨迹的烧蚀顺序的实施例 方法的流程图。
[0027] 图11和12描述根据本公开的示例性实施方式对于轮胎的多个轨迹确定的实施例 敏感度矢量。
[0028] 图13描述用于根据根据本公开的示例性实施方式由烧蚀顺序限定的渐进方案渐 进地确定一个或多个烧蚀图案的实施例方法的流程图。
[0029] 图14-16描述根据本公开的示例性实施方式的侧向力变化的减小的矢量表示。
[0030] 图17描述根据本公开的实施例方面所确定的实施例烧蚀图案的矢量表示。
[0031] 图18-20描述用于渐进地确定烧蚀图案以根据本公开的示例性实施方式减小均 匀性参数的量值的模拟结果。
【具体实施方式】
[0032] 本领域的普通技术人员应该理解的是,本讨论仅仅是示例性实施方式的描述,并 不意图限制本发明的更宽的方面。每个实施例均以解释本发明而不是限制本发明的方式来 提供。实际上,对本领域的技术人员显而易见的是,可在本发明中进行不同的修改和变型, 而不背离本发明的范围或精神。例如,作为一个实施方式的一部分进行图示或描述的特性 可以与另一实施方式一起使用,以产生进一步的实施方式。因此,本发明意图包括此修改和 变型,其落在所附权利要求及其等效物的范围内。
[0033]
[0034] 通常,本公开涉及用于确定一个或多个烧蚀图案的系统和方法,所述烧蚀图案用 于将材料选择地从轮胎胎圈移除以便校正硫化轮胎的非均匀性特征,例如以便校正硫化轮 胎的侧向力变化、径向力变化和/或其它均匀性参数。根据本公开的方面,一个或多个烧蚀 图案可以根据由沿着轮胎的胎圈的多个轨迹的烧蚀顺序所限定的渐进方案渐进地确定,以 便减少用于计算一个或多个烧蚀图案所需的计算资源,并且在某些情况下,以便减少轮胎 的烧蚀时间和总烧蚀。
[0035] 更特别地,可以识别用于选择地将材料从轮胎的胎圈移除的多个轨迹。该多个轨 迹可以例如包括沿着轮胎的胎圈的上轮缘区域的至少一个轨迹、沿着轮胎的胎圈的下轮缘 区域的至少一个轨迹以及沿着轮胎的胎圈的胎圈座区域的至少一个轨迹。指定其中对于多 个轨迹的烧蚀图案待被计算的顺序的烧蚀顺序可以基于与该多个轨迹关联的敏感度数据 而经分析确定。例如,烧蚀顺序可以基于敏感度数据对该多个轨迹进行分级,以便首先计算 最敏感轨迹的烧蚀图案以及最后计算最不敏感轨迹的烧蚀图案。
[0036] 轨迹的敏感度数据提供均匀性参数的预期改变的量度,所述预期改变例如侧向力 变化或径向力变化,其由执行沿着轨迹的烧蚀图案而产生。轨迹的敏感度可以通过测量均 匀性参数的量值的改变(例如在侧向力或径向力变化的情况下力的改变)而被测量,所述 量值的改变由执行沿着在烧蚀的所设定最大深度处的轨迹的烧蚀图案而产生。被用来对多 个轨迹进行分级的敏感度数据可以由在多个轮胎上执行的敏感度测量经分析而确定,并然 后被用来确定多个轨迹的烧蚀顺序。
[0037] 一旦多个轨迹的烧蚀顺序被确定,则该多个轨迹的烧蚀图案就可以根据烧蚀顺序 来渐进地计算。可以进行烧蚀图案的渐进计算,以使轮胎的均匀性参数通过计算每次在烧 蚀顺序中所指定的一个轨迹的烧蚀图案来校正。在计算一个轨迹的烧蚀图案后,可以估计 轮胎的新均匀性参数量值。该渐进然后可以前进到在其中该过程可以被重复的烧蚀顺序中 指定的下一个轨迹。渐进可以继续通过在烧蚀顺序中所指定的多个轨迹,直至轮胎的估计 均匀性参数量值低于阈值。一旦已经确定所有的必要的烧蚀图案,轮胎材料就可以例如使 用激光烧蚀技术根据烧蚀图案从轮胎的胎圈选择地被移除。
[0038] 烧蚀图案的渐进确定提供同时同步地确定所有轨迹的烧蚀图案的同步方法等的 优点。例如,烧蚀图案的渐进确定可导致确定少于所有可用轨迹的烧蚀图案,因为仅仅需要 对于将估计均匀性参数的量值减少至阈值以下所需的那些轨迹确定烧蚀图案。结果,轮胎 材料可以仅仅沿着校正均匀性参数所需的那些轨迹选择地被移除,导致更快的烧蚀时间和 减少的总烧蚀。这在其中烧蚀顺序关于敏感度将要烧蚀的轨迹进行分级以使在前进到不太 敏感的轨迹之前确定更敏感轨迹的烧蚀图案的情况下是特别正确的。
[0039]
烧蚀图案的渐进确定也导致更快的计算时间。尤其地,每个烧蚀图案的计算可作 为用于减少轮胎的均匀性参数的单轮胎单轨迹问题进行处理。这减少了在计算烧蚀图案中 需要求解的参数的数量。例如,在计算烧蚀图案以校正侧向力变化的过程中,非线性求解器 可以用来估计单轨迹的烧蚀图案的两个参数,与求解多个轨迹的多个参数相反(例如三个 胎面花纹的六个参数)。减少参数的数量导致更快速的计算器处理时间并比多轨迹情况更 易于发现局部最小点。另外,烧蚀图案的渐进确定可能不要求计算所有轨迹的烧蚀图案。相 反,烧蚀图案基于轨迹一一计算,直至估计的均匀性参数量值被减少至阈值以下。结果,可 以减少用于计算烧蚀图案所需的计算资源。
[0040] 沿着轮胎的胎圈的所诜择轨迹通讨烧蚀讲行均匀件柃lH
[0041] 现在参考附图,现在详细地讨论本公开的示例性实施方式。图1提供根据本公开 用于均匀性校正的径向充气轮胎40的示意性图解。轮胎40可围绕纵向旋转中心轴旋转。 轮胎40包括沿着周向基本不可延伸的一对胎圈钢丝42。第一和第二胎圈42在平行于中心 轴线的方向上分隔开。圆周被限定为与在轴处具有其中心的圆基本地成切线,并包括在平 行于轮胎的中间圆周平面的平面中。
[0042] 胎体帘布层44在各胎圈42的每个之间延伸。胎体帘布层44具有围绕各自胎圈 42延伸的一对轴向相反的端部。胎体帘布层44固定在与各自胎圈42轴向相反的端部处。 胎体帘布层44包括多个基本径向延伸的加强构件,每个所述加强构件由适当的构造和材 料制成,所述材料例如拧在一起的几条涤纶丝或细丝。显而易见的是,胎体帘布层44图示 为单一帘布层,但对于轮胎40的预期用途和负荷可以包括任何适当数量的胎体帘布层。还 是显而易见的是,加强构件可以是单丝或任何其它适当的构造或材料。
[0043] 所图示的轮胎40包括带式包装件46。带式包装件46包括至少两个环形带。一个 带相对于另外一个带径向向上地定位。每个带均包括由例如钢合金的适当材料制成的多个 基本平行延伸的加强构件。轮胎40也包括用于胎面62和侧壁64的橡胶。该橡胶可以是 任何适当的天然橡胶或合成橡胶,或它们的组合物。
[0044]图2提供轮胎胎圈的放大横截面图,大致显示相对于在轮箍上的其所在位置的此 轮胎部分的各个部分。例如,每个轮胎胎圈区域50均包括轮胎胎圈42和被配置以限定如 图2中所示出的胎圈轮廓的其周围橡胶部分。通常,在胎趾52与出湾点53之间的轮胎胎 圈的轮廓部分安装抵靠轮箍的部分,用于牢固地安装到其上。虚线51表示轮胎胎圈区域50 可以被固定用于安装抵靠到其的轮箍的实施例部分。被大致限定在胎趾52与胎踵54之间 的胎圈轮廓的底部表面在此被称为胎圈座区域56。在胎踵54与出湾点53之间的轮廓部分 通常被称为轮缘,并包括在胎踵与轮缘过渡点58之间的下轮缘区域57和在轮缘过渡点58 与出湾点53之间的上轮缘区域59。
[0045] 如以下更详细地所讨论的那样,包括均匀性参数的所选择的谐波的所选择的均匀 性参数的量值通过沿着在轮胎的胎圈区域50的胎圈座区域56、下轮缘区域57和/或上轮 缘区域59中的一个或多个轨迹将材料选择地移除而减少。可以校正的轮胎均匀性特性通 常包括例如径向力变化和侧向力变化的轧制力变化以及包括但不限制于质量变化的甚至 其它的参数。
[0046] 根据本公开的方面,来自在胎圈座区域56、下轮缘区域57和/或上轮缘区域59中 的一个或多个轨迹的材料可以根据所计算的烧蚀图案选择地移除。图3中描述了实施例烧 蚀图案300。如所示出的那样,实施例烧蚀图案300限定相对于轮胎的胎圈周围的角位置的 所期望的烧蚀深度。烧蚀图案300可以用来例如减少与均匀性参数关联的第一谐波,例如 与轮胎关联的侧向力变化或径向力变化。如以下更详细地讨论的那样,在图3中所显示的 实施例烧蚀图案300可以根据由多个轨迹的烧蚀顺序所限定的渐进方案来计算。
[0047] 一旦已经计算在胎圈座区域56、下轮缘区域57和/或上轮缘区域59中的一个或 多个轨迹的烧蚀图案,则轮胎材料就可以使用多种烧蚀技术根据所计算的烧蚀图案来从轮 胎的胎圈选择地被移除。例如,在一个实施方式中,轮胎材料可以使用激光烧蚀技术选择地 移除。由于其能够通过精确控制来完成在轮胎的胎圈周围的离散的烧蚀区段的移除,因此 激光烧蚀技术可以是优选的。关于其它橡胶移除技术,例如但不限于研磨移除、喷砂移除、 水射流移除等可以被用来获得与激光烧蚀相同的精度水平,本主题也可以使用此替代移除 技术。
[0048] 图4图示用于使用激光烧蚀来减少例如径向力变化或侧向力变化的识别的均匀 性参数的系统的实施例框图。如所显示的那样,轮胎400牢固地安装到安装夹具402,所述 安装夹具402通常作为固定轮毂来使用,以固定相对于激光烧蚀装置408静止的轮胎胎圈。 激光烧蚀装置408可以由安装夹具402围绕静止固定的轮胎选择地旋转,以沿着轮胎胎圈 的一个或多个轨迹实现烧蚀。
[0049] 激光烧蚀装置408可以包括激光410,所述激光410可包括固定点或光板激光系 统,所述系统输出具有足够量的功率的激光束,以执行轮胎橡胶材料的选择性移除。在一 个特定实施例中,激光烧蚀装置410可以包括二氧化碳(C02)激光。在经由激光烧蚀装置 410输出后,激光束411可以被提供到偏转元件412,所述偏转元件412可以包括光束分离 器414、偏转器416、成像透镜418和/或其它光学元件。成像透镜418将激光束411的光 在轮胎400上聚焦到焦点420,以沿着轮胎胎圈将在烧蚀区域421中的橡胶移除。真空工具 422或其它清洁工具可以被提供来将任何经移除橡胶或其它废弃物从烧蚀区域取出。附加 出口可以提供气态介质物(例如,氮气)的控制输出,以有利于激光烧蚀和抑制在烧蚀点处 的潜在火焰。
[0050] 图4的系统意图使用单激光和单焦点来阐述激光烧蚀(即每次在一个轮胎胎圈处 进行移除)。然而,应该了解的是,使用多个激光来在多个焦点处(例如,在两个轮胎胎圈 处)执行烧蚀。例如,在特定实施方式中,第一激光可以被用来独立地提供第一轮胎胎圈的 烧蚀,第二激光可以被用来独立地提供第二轮胎胎圈的烧蚀。第一激光和第二激光中的每 个可以通过轮胎夹具围绕固定在固定位置中的轮胎独立地旋转,以沿着第一和第二轮胎胎 圈的经选择的轨迹实现烧蚀。
[0051] 如在图4中所显示的那样,计算机控制系统430控制激光烧蚀装置408的一个或 多个部件,以沿着轮胎的胎圈的一个或多个轨迹获得期望的烧蚀图案。计算机控制系统 430通常可以例如包括作为至少一个存储器/介质元件或用于存储数据和软件指令的数据 库以及至少一个处理器的此部件。根据本公开的特定方面,计算机控制系统430可以控制 激光烧蚀装置408,以相对于固定轮胎旋转,从而实现沿着轮胎胎圈的一个或多个轨迹的烧 蚀。
[0052] 在图4的特定实施例中,处理器432和关联存储器434被配置为执行各种计算机 实施的功能(即基于软件的数据服务)。存储器434可以存储将由处理器432执行的计算 机可读和可执行指令的形式的软件和/或固件。存储器434也可以存储可由处理器432访 问的且可以根据存储在存储器434中的软件指令起作用的数据。存储器434可以作为计算 机可读介质的一个或多个变型的单一或多部件来提供,所述计算机可读介质例如但不限于 非永久性存储器(例如,随机存取存储器(例如DRAM、SRAM等的RAM))和永久性存储器(例 如,ROM、闪存、硬盘驱动器、磁带、CD-ROM、DVD-ROM等)的任何组合,或包括软盘、驱动器、其 它基于磁性的存储介质的任何其它存储器装置,光存储介质等。
[0053] 根据本公开的方面,存储器434可以存储当由处理器432执行时导致处理器执行 操作的指令。例如,该指令可以导致处理器432执行操作,以根据本公开的示例性实施方式 实施烧蚀图案的渐进计算。
[0054] 在一个特定的实施方式中,计算机控制系统430可以使用多个直接地址命令根据 烧蚀图案控制轮胎的胎圈的烧蚀。直接地址命令可以指定在特定角位置处的离散烧蚀区段 的操作参数或在轮胎胎圈上的"地址"。更具体地,期望的烧蚀图案可以被划分成多个离散 烧蚀区段。这些烧蚀区段表示通过烧蚀装置以增加的方式被移除的总烧蚀图案的小部分。 直接地址命令指定多个离散烧蚀区段的位置和其它参数,以获得期望的烧蚀图案。用于确 定来自一个或多个烧蚀图案的直接地址命令的实施例技术在PCT/US11/66699中公开,其 共同转让给本公开的受让人并通过引用并入本文。
[0055] 在特定实施例中,烧蚀区段可以与位图图像关联,所述位图图像沿着指定轨迹将 烧蚀深度与表示此深度的色调改变的图形图像(例如,具有颜色或灰度变化)关联。此色 调改变图像可以由烧蚀装置的软件控制来解释,以在轮胎的胎圈上的特定角位置处生成期 望的烧蚀深度。图5显示用于特定离散烧蚀区段800的实施例灰度位图图像,所述离散烧 蚀区段800可以根据本发明的某些特定实施方式由激光执行。在此烧蚀区段中,表示较淡 灰度色调的较低点密度对应于较小的烧蚀深度,表示较暗灰度色调的较高点密度对应于较 大的烧蚀深度。
[0056] 图6提供由图5的有点的/灰度的图像所表示的烧蚀深度的图例。例如假定表示 图5中所显示的最暗的灰度色调的最高点密度对应于1_的烧蚀深度,以使在从位图图像 的顶部到底部的垂直范围的中部出现图像的最暗部分。在图6中的对应图将沿着横坐标的 位图图像的垂直位置以及沿着纵坐标的烧蚀深度(例如,以mm表示)作图。如所表示的那 样,烧蚀深度的变化遵循大致光滑的过渡曲线,与明显对比区域相反。
[0057] 图7大致图示多个烧蚀区段800如何可以沿着胎圈表面被调换。虽然沿着轮胎胎 圈仅仅图示了一行的烧蚀区段,但是应该了解的是,可以存在此烧蚀图案的多行和列,以获 得期望的烧蚀图案。烧蚀区段的此分组也可以与沿着轮胎胎圈的超过一个的轨迹/区域关 联。例如,一组烧蚀区段可以从被确定用于沿着轮胎胎圈座区域的轨迹的烧蚀图案被平移, 同时另一组的烧蚀区段可以从被确定用于沿着下轮缘区域的轨迹的烧蚀图案平移,同时, 另外一组烧蚀区段可以从被确定用于沿着上轮缘区域的轨迹的烧蚀图案平移。
[0058] 用于柃iH-个或多个均匀件参数的实施例方法
[0059] 图8描述用于根据本公开的示例性实施方式减少在硫化轮胎中的均匀性参数的 量值的实施例方法(1〇〇)。虽然图8描述以特定顺序执行的步骤用于阐述和讨论的目的, 但是在此所讨论的方法不限于任何特定的顺序或布置。使用在此所提供的公开的本领域技 术人员应该了解,在此公开的任何方法的不同步骤以各种方式被省略、重置、结合、扩大和/ 或适应,而不偏离本公开的范围。
[0060] 在(102)处,该方法包括识别用于均匀性校正的感兴趣参数,其参数可以选择地 包括一个或多个感兴趣的谐波。轮胎均匀性参数通常可以包括尺寸或几何图形的变化(例 如,径向偏差(RRO)以及侧向偏差(LRO))和轧制力变化(例如,径向力变化、侧向力变化和 切向力变化)两者以及包括但不限于质量变化、锥度、帘布层转向角等的甚至其它参数。当 本公开将其讨论集中在侧向力变化和径向力变化的校正用于阐述和讨论的目的时,使用在 此提供的本公开的本领域的技术人员应该了解,用于其它特定均匀性特性的校正根据本公 开的技术是可能的。
[0061] 仍然参考图1,在(102)处的该方法也可以选择地
涉及其谐波的识别,以校正每个 感兴趣的已识别的均匀性参数。在一些实施方式中,经选择的识别谐波(例如,第一、第二、 第三和/或第四谐波)的校正可以期望用于感兴趣的参数。在其它实施方式中,所有谐波 的校正可以通过考虑均匀性参数的完全循环的或合成的波形而是期望的。
[0062] 其校正的均匀性特性的识别可以部分通过在制造的轮胎上执行的均匀性测试的 结果来确定。例如,可以测试硫化轮胎,以确定该轮胎是否具有径向的和/侧向的力的变 化(和/或其他特性),所述变化落在用于将轮胎传送给用户的某些预定的可接受的范围 中。如果没有,则可以根据本公开的方面根据实施例均匀性校正技术来校正轮胎的均匀性 特性。
[0063] 例如,图9在极坐标中对于可以从轮胎的均匀性测试识别的轮胎的顺时针旋转和 逆时针旋转两者将侧向力变化("LFV1")的实施例第一谐波的矢量表示作图。矢量200与 用于轮胎的顺时针旋转的LFV1关联。矢量200具有等于顺时针旋转的LFV1的峰值对峰值 量值的量值以及等于在侧向力变化贡献的基准点(例如,条形码)与最大点之间的角度差 的方向。矢量210与用于轮胎的逆时针旋转的LFV1关联。矢量210具有等于逆时针旋转 的LFV1的峰值对峰值量值的量值以及等于在侧向力变化贡献的基准点与最大点之间的角 度差的方向。如果矢量200或210中的任意一个的量值超过预定阈值,则根据本公开的实施 例方面的均匀性校正技术就可以被用来校正轮胎的顺时针旋转和逆时针旋转两者的LFV1。
[0064] 返回参考图8,在(104)处,该方法包括识别沿着用于轮胎材料的选择性移除的轮 胎的胎圈的多个轨迹以减少所识别的均匀性参数的量值。如以上所讨论的那样,包括均匀 性参数的经选择的谐波的经选择的均匀性参数的量值可以通过沿着轮胎的胎圈部分中的 一个或多个轨迹将材料选择地移除来减少。在(104)处,该方法可以包括识别用于沿着轮 胎的胎圈部分将材料选择地移除的多个轨迹,所述轨迹包括在轮胎的上轮缘区域中的至少 一个轨迹、在轮胎的下轮缘区域中的至少一个轨迹以及在轮胎的胎圈座区域中的至少一个 轨迹。图2描述沿着轮胎50的胎圈的上轮缘区域59、下轮缘区域57和胎圈座区域56的位 置。
[0065] 返回参考图8,在(106)处,该方法包括确定沿着轮胎的胎圈的多个轨迹的烧蚀顺 序。烧蚀顺序限定其中烧蚀图案被确定(即被计算)用于多个轨迹的顺序。根据本公开的 特定方面,烧蚀顺序基于与轨迹关联的敏感度对轨迹进行分级,以使在烧蚀图案被计算用 于较不敏感轨迹之前烧蚀方案被计算用于更敏感的轨迹。
[0066] 图10描述用于根据本公开的示例性实施方式基于多个经识别的轨迹的敏感度数 据确定烧蚀顺序的实施例分析方法(120)。在(122)处,该方面包括执行在一组多个轮胎上 的多个轨迹的敏感度测量。敏感度测量可以涉及确定由于实施沿着特定轨迹的烧蚀图案以 校正在烧蚀的已设置最大深度处的单一特定参数和谐波导致力的变化有多大。例如,具有 1mm最大深度的烧蚀图案根据预定烧蚀图案(例如正弦曲线)来烧蚀以校正LFV1,基于此 校正的力的变化被确定。力的该变化(kg)对应于敏感度水平(kg/mm)。
[0067] 对于跨一组多个轮胎的多个轨迹中的每个执行敏感度测量,所述多个轮胎例如为 五个或更多个轮胎。这些敏感度测量可以使用不同分析技术来分析,以获得敏感度数据用 于多个轨迹中的每个。例如,在图10的(124)处,敏感度矢量被确定用于基于敏感度测量 的轮胎的多个轨迹中的每个。敏感度矢量表示具有与轮胎的特别均匀性参数有关的经指定 的最大深度(例如1mm)的烧蚀图案的均匀性效应的量值和方向。
[0068] 例如,图11描述在极坐标中的与用于多个轨迹的轮胎的顺时针旋转的LFV1有关 的敏感度矢量,所述敏感度矢量包括用于上轮缘轨迹的敏感矢量222、用于下轮缘轨迹的敏 感度矢量224以及用于胎圈座轨迹的敏感度矢量226。图12描述在极坐标中的与用于多 个轨迹的轮胎的逆时针旋转的LFV1有关的敏感度矢量,所述敏感度矢量包括用于上轮缘 轨迹的敏感矢量232、用于下轮缘轨迹的敏感度矢量234以及用于胎圈座轨迹的敏感度矢 量236。矢量222、224、226、232、234和236中的每个具有等于具有与侧向力有关的1mm的 烧蚀深度的烧蚀图案的效应的峰值对峰值量值的量值以及等于在侧向力变化贡献的基准 点与最大点之间的角度差的方向。如在图11和12中所描述的那样,敏感度矢量232指的 是上轮缘轨迹相对于轮胎的侧向力变化是最敏感的(例如,具有最大的量值)。矢量226和 236指的是胎圈座轨迹是下一个最敏感的轨迹。矢量224和234指的是下轮缘轨迹是下一 个最不敏感的轨迹。
[0069] 在图10的(126)处,轨迹基于敏感度矢量的量值被分级。例如,具有包括最高量 值的敏感度矢量的轨迹可以在烧蚀顺序的开始处提供。具有包括最低量值的敏感度矢量的 轨迹可以在烧蚀顺序的结束处提供。参考图11和12的实施例,烧蚀顺序可以包括基于敏 感度矢量222、224、226、232、234和236的量值的以下轨迹顺序:
[0070] (1)上轮缘轨迹;
[0071] (2)胎圈座轨迹;
[0072] (3)下轮缘轨迹。
[0073] 如将在以下详细描述的那样,该烧蚀顺序限定其中烧蚀图案渐进地被计算用于轨 迹的顺序。通过使用分析技术来识别烧蚀顺序,计算该多个轨迹的烧蚀图案的数值负担可 以被减少,导致更快的计算机处理时间。
[0074] 返回参考图8,在图(106)处,该方法包括例如使用计算装置根据烧蚀顺序来渐进 地确定一个或多个烧蚀图案,以减少经识别的均匀性参数的量值。更特别地,一个或多个烧 蚀图案可以根据由烧蚀顺序所限定的渐进方案渐进地确定。渐进方案可以包括多个阶段, 每个阶段均对应于烧蚀的该多个经识别轨迹中的一个。
[0075] 根据渐进方案的烧蚀图案的渐进计算可以每次涉及单个轨迹的单个烧蚀图案。特 别地,对于渐进方案中的每个阶段,选自烧蚀顺序的轨迹的烧蚀图案可以被计算。在单个轨 迹的烧蚀图案已经被计算后,单个烧蚀图案的效应可以被用来估计由单个烧蚀图案所产生 的其余均匀性参数。如果经估计的均匀性参数量值低于预定的阈值,则该方法可以退出渐 进方案。否则,该方法前进到渐进方案的下一个阶段,其中该过程被重复直至估计的均匀性 参数量值低于阈值。将参考以下的图13详细地讨论根据烧蚀顺序渐进地计算一个或多个 烧蚀图案的实施例方法。
[0076] 在(110)处,该方法可以选择地包括确定用于实施经计算的烧蚀图案的直接地址 命令。直接地址命令可以指定在特定角位置处离散烧蚀区段的操作参数或在轮胎胎圈上的 地址。用于确定来自一个或多个烧蚀图案的直接地址命令的实施例技术在PCT/US11/66699 中公开,其被共同转让给本公开的受让人并通过引用并入本文。
[0077] 在图8的(112)处,在一个或多个指定轨迹/区域处的轮胎材料的选择移除根据 经计算的烧蚀图案来完成。例如,激光烧蚀装置可以相对于保持在固定位置中的轮胎旋转, 以获得沿着轮胎的一个或多个胎圈的一个或多个轨迹的烧蚀。激光烧蚀可以作为优选的移 除技术来使用,因为其能够通过精确的控制来获得移除深度和区域。关于其它橡胶移除技 术,例如但不限于研磨移除、喷砂移除、水射流移除等可以被用来获得与激光烧蚀相同的精 度水平,本主题也可以使用该替代移除技术。
[0078] 用于渐讲地确宙一个或多个烧蚀图案的实施例方法
[0079] 图13描述用于根据本公开的示例性实施方式根据由烧蚀顺序所限定的渐进方案 渐进地计算一个或多个烧蚀图案的实施例方法(130)的流程图。在(132)处,第一轨迹选 自烧蚀顺序。第一轨迹可以与渐进方案的第一阶段关联。优选地,最敏感的轨迹作为第一 轨迹选自烧蚀顺序。例如,参考由图11和12的敏感度矢量所确定的实施例烧蚀顺序,上轮 缘轨迹可以作为第一轨迹被选择用于渐进方案的第一阶段。
[0080] 在(134)处,第一烧蚀图案可以被计算用于第一轨迹,以减少经识别的均匀性参 数的量值。第一烧蚀图案可以使用任何适当的技术来计算。例如,如果经识别的均匀性参 数是侧向力变化的经选择谐波,则第一烧蚀图案可以使用非线性求解器来计算,其将在以 下更详细地讨论。第一烧蚀图案对轮胎的均匀性参数具有第一均匀性效应。
[0081] -旦已经计算第一轨迹的烧蚀图案,则可以基于第一烧蚀图案的第一均匀性效应 来确定经估计的均匀性参数量值(136)。经估计的均匀性参数量值在根据第一烧蚀图案将 材料从轮胎的第一轨迹选择地移除后提供轮胎的其余均匀性参数量值的估计或预测。
[0082] 在(138)处,经估计的均匀性参数量值可以比较于预定阈值。预定阈值可以被设 定为所期望的任何数值。可能地,预定阈值设置为轮胎的均匀性参数的公差或低于该公差。 如果经估计的均匀性参考量值在阈值以下,则渐进方案可以终止,烧蚀图案可以将经计算 的烧蚀图案传送到如在(142)处所显示的直接地址例行程序。否则,需要经一步计算烧蚀 图案以校正轮胎的均匀性参数。在该情况下,渐进方案通过选择在烧蚀顺序中所指定的下 一个轨迹而前进到下一个阶段(140)。
[0083] 更特别地,第二轨迹对于渐进方案的第二阶段可以选自烧蚀顺序。第二轨迹可能 比第一轨迹更不敏感。例如,参考由图11和12的敏感度矢量所确定的实施例烧蚀顺序,胎 圈座轨迹可以作为第二轨迹被选择用于渐进方案的第二阶段。
[0084] 在已经选择第二轨迹后,重复计算烧蚀图案(134)以及确定由烧蚀图案(136)所 产生的经估计均匀性参数的过程。特别地,第二烧蚀图案可以被计算用于第一轨迹,以减 少经识别的均匀性参数的量值。第二烧蚀图案对轮胎的均匀性参数具有第二均匀性效应。 经估计的均匀性参数量值可以基于第二烧蚀图案的第二均匀性效应来调节,以获得新的经 估计的均匀性参数量值。如果新的经估计的均匀性参考量值在阈值以下,则渐进方案可以 终止,烧蚀图案可以将第一和第二烧蚀图案传送到如在(142)处所显示的直接地址例行程 序。否则,需要经一步计算烧蚀图案以校正轮胎的均匀性参数。
[0085] 因此,渐进方案可以前进到第三阶段,其中再次重复计算烧蚀图案(134)以及确 定经估计的均匀性图案(136)的过程,用于在烧蚀顺序中所指定的第三轨迹。烧蚀图案可 以以该方式渐进地确定,直至经估计的均匀性参数量值减低到阈值以下,或直至烧蚀轨迹 被计算用于在烧蚀顺序中所指定的所有轨迹。
[0086] 烧蚀图案的实施例计筧
[0087] 现在详细地讨论用于计算烧蚀图案以校正侧向力变化("LFV1")的第一谐波的一 个实施例技术。实施例技术可以计算用于烧蚀方案,以减少用于轮胎的顺时针旋转和逆时 针旋转的LFV1。当本实施例通过参考用于阐述和讨论的目的LFV1来讨论时,在此所公开的 技术适合于其它均匀性参数,所述参数例如侧向力变化的其它经选择的谐波。考虑到用于 轮胎的顺时针旋转和逆时针旋转的特定轨迹的复杂侧向力变化敏感度,具有以下方程:
[0088] (l)A*GainCWre-B*GainCWiD1=Effectcw.re
[0089] ⑵A*GainCWiD1+B*GainCWre=Effectcw上
[0090](3)A*Gainccw.re-B*Gainccw. iD1=Effectccw.re
[0091] ⑷A*Gainccw上+B*Gainccw.re=Effectccw上
[0092]Gain".M是实部(例如笛卡儿坐标表示式中的X分量),以及Gain".tm是用于轮胎 的顺时针旋转的LFV1的轨迹的敏感度矢量的虚部(例如笛卡儿坐标表示式中的Y分量)。 6&化。"^是实部以及0&111。 〇^111是用于轮胎的逆时针旋转的1^¥1的轨迹的敏感度矢量的虚 部。Gaincw.re、Gair^w.tm、Gain^ 16和Gain咖tIX以由如上所讨论的轨迹的敏感度测量经分 析确定。
[0093]Effects。是实部以及Effect".tm是表示对用于由烧蚀图案所产生的顺时针旋转 的LFV1有均匀性效应的均匀性效应矢量的虚部。EffectsM是实部以及Effecteaf.tm是表 示对于用于由烧蚀图案所产生的逆时针旋转的LFV1有均匀性效应的均匀性效应矢量的虚 部。
[0094] A和B是与烧蚀图案关联的实部和虚部系数。通过烧蚀图案来表示的矢量可以由 系数A和B如下确定:
[0097] MAG是烧蚀图案矢量的量值,AZI是等于在烧蚀图案的基准点与最大深度点之间 的角度差的方向。对应于该烧蚀图案矢量的烧蚀图案可以是具有等于具有在方向处发生的 峰值的矢量的量值的峰值对峰值量值的正弦曲线。在特定实施方式中,与参数A和B关联 的烧蚀图案可以对于轮胎的另一胎圈偏移180度。
[0098] 烧蚀图案可以通过求解系数A和B来计算。在一个实施方式中,系数A和B不是 直接地通过选择期望的顺时针和逆时针均勾性效应Effectew.M、Effectew.im、Effecteew.ra和 Effectstm而确定。相反,系数A和B间接地使用非线性求解器来确定。非线性求解器可 以通过最小化成本函数来计算系数A和B以及因此计算烧蚀图案。成本函数可以基于或可 以包括与由烧蚀图案所产生的经估计的均匀性参数量值(在该情况下是LFV1)关联的项, 以使非线性求解器识别对均匀性参数具有最大效应的烧蚀图案。
[0099] 更特别地,以下方程式通过向轮胎的现有LFV1添加烧蚀图案的效应而提供轮胎 的新的估计的LFV1 :
[0100] (5)NewCff.re=OrigCff.re+EffectCff.re
[0101] (6)NewCff.tm=OrigCff.tm+EffectCff.tm
[0102] (7)NewCCff.re =OrigCCff.re+EffectCCff.re
[0103]⑶Newccw.tm-〇rigccw.tm+Effectccw.tm
[0104] NeW".M是实部以及NeW".tm是表示用于轮胎的顺时针旋转的经估计的LFV1的经估 计的均匀性参数矢量的虚部。NEw^.m是实部以及New^.tm是表示用于轮胎的逆时针旋转的 经估计的LFV1的经估计的均匀性参数矢量的虚部。
[0105]Orig".,e是实部以及Orig".tm是表示用于轮胎的顺时针旋转的原来的LFV1 (即在 估计的烧蚀之前)的矢量的虚部。Origene是实部以及Orig^.tm是表示用于轮胎的逆时针 旋转的原来的LFV1 (即在估计的烧蚀之前)的矢量的虚部。
[0106] 表示用于轮胎的顺时针旋转的经估计的LFV1的经估计的均匀性参数矢量的矢量 的量值可以由以下提供:
[0108] 类似地,表示用于轮胎的逆时针旋转的经估计的LFV1的经估计的均匀性参数矢 量的矢量的量值可以有以下提供:
[0110] 用于轮胎的经估计的LFV1可以被确定为以下的用于顺时针旋转的LFV1和用于逆 时针旋转的LFV1的量值的最大值:
[0111] (ll)NewLFV1=Max[NewCff.mag,NewCCff.mag]
[0112] 非线性求解器可以通过最小化包括与联的项的成本值来求解系数A和 B。以下提供了一个实施例成本函数:
[0113] (12)Cost= [NewLFV1/ (Limit-8 :)]2
[0114] 其中Limit是LFV1的预限定阈值,Si是从预定阈值中减去以使最小值小于预定 阈值的偏移。其它适当的成本函数可以使用,而不背离本公开的范围。非线性求解器可以 通过开始于随机猜测然后通过不同方法来进行而求解A和B,以发现成本函数的最小值。如 所显示的那样,每次计算单个轨迹的烧蚀图案仅仅要求每次确定两个参数。这与可能要求 例如确定三个轨迹的六个参数的同步方法相反。结果,可以减少用于实施非线性求解器以 计算烧蚀图案的计算机处理时间。
[0115] 根据本公开的特定实施方式,非线性求解器可在计算烧蚀图案过程中实施约束。 例如,非线性求解器可以实施烧蚀深度约束,以使由非线性求解器所获得的解决方案不要 求烧蚀超过最大允许烧蚀深度。在一个实施方式中,非线性求解器可通过最小化以下表达 式来实施深度约束。
[0116] (13)DepthConstraint= [Depth/(Max_Depth-82) ]2
[0117] 其中Max_Depth是最大允许烧蚀深度
82是从Max_Depth 中减去以使烧蚀深度保持在阈值内的偏移。非线性求解器也可以实施作为成本函数的一项 的深度约束。
[0118] 可以以类似的方式计算用来校正径向力变化(RFV)的一个或多个谐波的的烧蚀 图案。用于轮胎的逆时针旋转和顺时针旋转两者的RFV是基本类似的,以使用于轮胎的逆 时针旋转和顺时针旋转两者的RFV可以被视为是相同的。结果,用来校正径向力变化的一 个或多个谐波的烧蚀图案的系数A和B可以直接地由以下方程求解:
[0119] 14)A*GainEFV.re-B*GainEFVim=EffectEFV.re
[0120] (15)A*GainEFVim+B*GainEFV.re=EffectEFVim
[0121] GainKFV.M是实部以及Gain_^是经选择的谐波RFV的轨迹的敏感度矢量的虚部。 GainKFV.炫和Gain猶.tm可以由如上所讨论的轨迹的敏感度测量经分析确定。EffectKFV. re是实 部以及Effects. 101是表示对RFV的经选择的谐波有均匀性效应的均匀性效应矢量的虚部。Effects.,6和EffectKFV.tm可以是与选择来与RFV的谐波成对照的均匀性效应矢量关联的经 选择的值。这样,系数A和B可以直接地由方程(14)和(15)直接地求解,而不需要非线性 求解器。烧蚀图案可以由系数A和B确定,其可以确定烧蚀图案是否满足烧蚀深度的越苏。 如果不满足,则烧蚀图案的量值可以被减少,以使其确实落在深度约束内。附加的烧蚀图案 可以确定用于附加的轨迹,以补偿需要用于径向力变化的任何附加校正。
[0122] 伸用烧蚀图案的渐讲确宙来表示LFV1的柃lH的实施例矢量
[0123] 为了阐述根据烧蚀顺序的烧蚀图案的渐进确定,现在提出实施例矢量表示。参考 图14-16来讨论的实施例将参考轮胎的校正LFV1来讨论,例如由在图9中的矢量200和 210所表示的LFV1。图14-16描述在极坐标中表示用于在渐进方案的不同阶段处的顺时针 旋转和逆时针旋转两者的LFV1的矢量。图17描述在极坐标中的表示确定用于多个轨迹的 烧蚀图案的矢量,所述烧蚀图案包括上轮缘区域轨迹、下轮缘区域轨迹和胎圈座轨迹的烧 蚀图案。
[0124] 烧蚀顺序可以基于敏感度数据,例如在图11和12中所描述的敏感度矢量。基于 这些敏感度矢量的量值,烧蚀顺序可以是:
[0125] (1)上轮缘轨迹;
[0126] (2)胎圈座轨迹;
[0127] (3)下轮缘轨迹。
[0128] 现在参考图14,矢量200表示用于轮胎顺时针旋转的原始LFV1。矢量210表示与 轮胎的逆时针旋转关联的原始LFV1。为了减少矢量200和210的量值,第一烧蚀图案可以 被计算用于在烧蚀顺序中的第一轨迹。在该实施例中的第一轨迹是上轮缘轨迹。表示上轮 缘轨迹的第一烧蚀图案的矢量330在图17中描绘。矢量330具有表示烧蚀图案的峰值对 峰值的量值的量值以及等于在烧蚀图案的基准点与最大深度点之间的角度差的方向。
[0129] 返回参考图14,第一烧蚀图案可以对用于轮胎的顺时针旋转和逆时针旋转两者的 LFV1具有第一均匀性效应。该均匀性效应可以由矢量302和312表示。特别地,矢量302 表示对用于顺时针旋转的LFV1的第一烧蚀图案的第一均匀性效应。矢量312表示对用于 逆时针旋转的LFV1的第一烧蚀图案的第一均匀性效应。根据渐进方案,用于顺时针旋转和 逆时针旋转两者的经估计的LFV1可以由第一烧蚀图案的第一均匀性效应所确定。
[0130] 图15描述表示用于由第一烧蚀图案所产生的轮胎的顺时针旋转的经估计的LFV1 的矢量202。矢量202可以确定为图14的矢量200和302的矢量和。返回参考图15,矢量 212表示用于由第一烧蚀图案所产生的轮胎的逆时针旋转的经估计的LFV1。矢量212可以 被确定为图14的矢量210和312的矢量和。如果在图15中所显示的矢量202和212的量 值没有低于预定阈值,则不同轨迹的烧蚀图案进一步需要被计算以校正轮胎的LFV1。
[0131] 特别地,第二烧蚀图案可以被计算用于在烧蚀顺序中的第二轨迹,以减少矢量202 和212的量值。在该例子中,第二轨迹是胎圈座轨迹。表示胎圈座轨迹的第二烧蚀图案的 矢量350在图17中描述。矢量350具有表示烧蚀图案的峰值对峰值量值的量值以及等于 烧蚀图案的基准点与最大深度点之间的角度差的方向。
[0132] 返回参考图15,第二烧蚀图案可以对用于轮胎的顺时针旋转和逆时针旋转两者的 LFV1具有第二均匀性效应。该均匀性效应可以由矢量304和314表示。特别地,矢量304 表示对用于顺时针旋转的LFV1的第二烧蚀图案的第一均匀性效应。矢量314表示对用于 逆时针旋转的LFV1的第二烧蚀图案的第二均匀性效应。根据渐进方案,用于顺时针旋转和 逆时针旋转两者的经估计的LFV1可以基于第二烧蚀图案的第二均匀性效应调节。
[0133] 图16描述表示用于由第二烧蚀图案所产生的轮胎的顺时针旋转的经调节经估计 的LFV1的矢量204。矢量202可以确定为图15的矢量202和304的矢量和。返回参考 图16,矢量214表示用于由第二烧蚀图案所产生的轮胎的逆时针旋转的经调节经估计的 LFV1。矢量214可以被确定为图14的矢量212和314的矢量和。如果在图16中所显示的 矢量204和214的量值没有低于预定阈值,则不同轨迹的烧蚀图案进一步需要被计算以校 正轮胎的LFV1。
[0134] 特别地,第三烧蚀图案可以被计算用于在烧蚀顺序中的第三轨迹(在该实施例中 是下轮缘轨迹),以减少矢量204和214的量值。表示胎圈座轨迹的第三烧蚀图案的矢量 340在图17中描绘。矢量340具有表示烧蚀图案的峰值对峰值的量值的量值以及等于在烧 蚀图案的基准点与最大深度点之间的角度差的方向。
[0135] 返回参考图16,第三烧蚀图案可以对用于轮胎的顺时针旋转和逆时针旋转两者的 LFV1具有第三均匀性效应。该均匀性效应可以由矢量306和316表示。特别地,矢量306 表示对用于顺时针旋转的LFV1有第三烧蚀图案
的第三均匀性效应。矢量316表示对用于逆 时针旋转的LFV1具有第二烧蚀图案的第二均匀性效应。根据渐进方案,用于顺时针旋转和 逆时针旋转两者的经估计的LFV1可以基于第三烧蚀图案的第三均匀性效应进一步调节。
[0136] 图16描述表示用于由第三烧蚀图案所产生的轮胎的顺时针旋转的经调节经估计 的LFV1的矢量206。矢量206可以被确定为矢量204和306的矢量和。矢量216表示用于 由第三烧蚀图案所产生的轮胎的逆时针旋转的经调节经估计的LFV1。矢量216可以被确定 为矢量214和306的矢量和。如果矢量206和216的量值低于预定阈值,则不需要进一步 确定烧蚀图案以校正轮胎的均匀性参数。轮胎材料可以然后根据经计算的烧蚀图案从沿着 轮胎的胎圈的轨迹选择地移除。
[0137] 樽拟结果
[0138] 为了更好地理解根据本公开的经公开的实施方式渐进地确定烧蚀图案的优点,现 在提出所公开技术的实施例应用的结果。对具有特定轮胎构造和具有如在以下表1中所提 出的已知的LFV1参数的总量10, 000个的轮胎实施模拟。
[0139] 表 1
[0141] 1^¥"是轮胎的顺时针旋转的LFV1。轮胎的逆时针旋转的LFV1。0是与 LFVcjPLFVccw的最大侧向力贡献有关的方向的差值。
[0142] 单个轨迹(一个在上轮缘区域、一个在下轮缘区域和一个在胎圈座区域)的烧蚀 顺序使用特定轮胎构造的已知敏感度来确定。对于三个种不同的方法,即(1)渐进方法、 (2)优化方法以及(3)分析方法,实施模拟以确定校正LFV1的成功率、用于确定烧蚀图案的 计算时间以及每个轮胎的总烧蚀。
[0143] 渐进方法确定用于根据本公开的实施例方面使用烧蚀图案的实施例渐进计算用 于校正顺时针旋转和逆时针旋转两者的LFV1的一个或多个烧蚀图案。优化方法确定用于 通过同时确定每个轨迹的烧蚀图案校正轮胎的顺时针旋转和逆时针旋转两者的LFV1的烧 蚀图案。分析方法确定用于校正在顺时针方向或逆时针方向中的仅仅一个的LFV1的烧蚀 图案,无论哪个更大。分析方法使用类似于在美国专利申请公开号2012/0095587中所公开 的烧蚀图案的计算的烧蚀的方法,其共同转让给本公开的受让人并通过引用并入本文用于 所有目的。
[0144] 表1在以下描述用于计算上轮缘轨迹的烧蚀图案以使用分析方法来校正顺时针 旋转或逆时针旋转中的仅仅一个的LVH1的实施例模拟结果。
[0145] 表 1
[0147] 最初LVD量值指的是在顺时针方向上的最初LVH1。最初LVI量值指的是在逆时针 方向上的最初LVH1。最初LVH1指的是轮胎的最初LVD量值和最初LVI量值中的较大者。 HF燃烧量值提供经计算的烧蚀图案的最大烧蚀深度。HF燃烧Azi提供经计算的烧蚀图案 的最大烧蚀深度的方向位置。最后LVD量值指的是在根据经计算的烧蚀图案的烧蚀后在顺 时针方向的经估计的LVH1。最后LVI量值指的是在根据烧蚀图案的烧蚀后在逆时针方向的 经估计的LVH1。最后LVH1指的是最后LVD量值和最后LVI量值中的较大者。
[0148] 表2在以下描述用于计算上轮缘轨迹的烧蚀图案以根据本公开的实施例方面使 用渐进方法来校正轮胎的顺时针旋转和逆时针旋转两者的LVH1的实施例模拟结果。
[0149] 表 2
[0150]
[0151] 如表1和2所表示的那样,渐进烧蚀方法可以提供用于轮胎的顺时针旋转和逆时 针旋转两者的LVH1的校正。渐进方法也实现最后LVH1的进一步减少。
[0152] 图18描述表示作为LFV1限制值的函数(即LFV1的预确定阈值)的校正恢复率 的模拟结果。图18描述沿着横坐标的LFV1限制值(kg)以及沿着纵坐标的恢复率(作为 总量一部分)。菱形数据点502与渐进方法关联。方形数据点512与优化方法关联。三角 形数据点522与分析方法关联。如图18中所表示的那样。相对于优化方法和分析方法,使 用渐进方法获得提高的恢复率。
[0153] 图19描述表示作为LFV1限制值的函数的计算时间的模拟结果。图19描述沿着 横坐标的LFV1限制值(kg)和沿着纵坐标的计算时间(s)。菱形数据点504与渐进方法关 联。方形数据点514与优化方法关联。如图19中所表示的那样,渐进方法的计算时间相对 于与优化方法关联的计算时间可以减少。
[0154] 图20描述表示作为LFV1限制值的函数的总烧蚀的模拟结果。图20将沿着横坐 标的LFV1限制值(kg)和沿着纵坐标的总烧蚀(mm)作图。菱形数据点506与渐进方法关 联。方形数据点516与优化方法关联。三角形数据点526与分析方法关联。如在图20中 所表示的那样,渐进方法的总烧蚀比较于优化方法减少。
[0155] 虽然本主题已经相对于其特定实施方式而详细地描述,但应了解的是,本领域的 技术人员在获得上述的理解后,可以易于产生此实施方式的改变、变型和等效物。因此,本 公开的范围是通过举例而不是通过限制,本主题的公开不排除包括对本主题的此修正、变 型和/或添加,这对本领域的技术人员是非常清楚的。
【主权项】
1. 一种用于减小硫化轮胎的均匀性参数的量值的方法,其包括: 对于沿着轮胎的胎圈的多个轨迹,至少部分地基于所述多个轨迹的敏感度数据确定烧 蚀顺序; 使用计算装置根据所述烧蚀顺序渐进地确定一个或多个烧蚀图案,以减小所述轮胎的 均匀性参数的量值;以及 根据所述一个或多个烧蚀图案将材料从所述轮胎的胎圈选择地移除。2. 根据权利要求1所述的方法,其中所述一个或多个烧蚀图案根据由所述烧蚀顺序所 限定的渐进方案渐进地确定,所述渐进方案具有一个或多个阶段,所述渐进方案的每个阶 段与由所述烧蚀顺序所指定的所述多个轨迹中的一个关联。3. 根据权利要求2所述的方法,其中对于所述渐进方案的一个或多个阶段中的每个, 所述方法包括: 确定烧蚀图案以减小所述均匀性参数的量值;以及 确定由所述烧蚀图案产生的估计均匀性参数量值。4. 根据权利要求3所述的方法,其中所述一个或多个烧蚀图案根据所述渐进图案渐进 地确定,直至所述估计均匀性参数量值下降至预定阈值以下。5. 根据权利要求1所述的方法,其中所述多个轨迹包括在所述胎圈的上轮缘区域中的 至少一个轨迹、在所述胎圈的下轮缘区域中的至少一个轨迹以及在所述胎圈的胎圈座区域 中的至少一个轨迹。6. 根据权利要求1所述的方法,其中确定所述多个轨迹的烧蚀顺序包括: 识别所述多个轨迹中每个的敏感度矢量; 基于所述多个轨迹中每个的所述敏感度矢量的量值对所述多个轨迹分级。7. 根据权利要求6所述的方法,其中所述敏感度矢量由在多个轮胎上执行的敏感度测 量来确定。8. 根据权利要求1所述的方法,其中根据所述烧蚀顺序渐进地确定一个或多个烧蚀图 案包括: 从所述烧蚀顺序中选择第一轨迹; 确定第一轨迹的第一烧蚀图案,以减小所述轮胎的均匀性参数的量值,所述第一烧蚀 图案对所述轮胎的均匀性参数具有第一均匀性效应; 基于所述第一烧蚀图案的第一均匀性效应确定估计均匀性参数量值; 从所述烧蚀顺序中选择第二轨迹;以及 确定所述第二轨迹的第二烧蚀图案,以减小所述估计均匀性参数量值,所述第二烧蚀 图案对所述轮胎的均匀性参数具有第二均匀性效应。9. 根据权利要求1所述的方法,其中所述均匀性参数包括所述轮胎的侧向力变化的至 少一个谐波。10. 根据权利要求9所述的方法,其中所述一个或多个烧蚀图案被计算,以对于所述轮 胎的顺时针旋转和逆时针旋转两者校正侧向力变化的所述至少一个谐波。11. 根据权利要求9所述的方法,其中所述一个或多个烧蚀图案中的每个使用非线性 求解器来计算,所述非线性求解器通过最小化成本函数来计算所述烧蚀图案,所述成本函 数的至少一项与由所计算的烧蚀图案产生的侧向力变化的至少一个估计谐波关联。12. 根据权利要求11所述的方法,其中所述非线性求解器在计算所述烧蚀图案中执行 烧蚀深度约束。13. 根据权利要求1所述的方法,其中根据所述一个或多个烧蚀图案将材料从所述轮 胎的胎圈选择地移除包括使用烧蚀装置将材料从所述轮胎选择地移除,所述烧蚀装置被配 置为在所述轮胎被维持在固定位置的同时围绕所述轮胎旋转。14. 根据权利要求1所述的方法,其中所述均匀性参数包括低和高速度径向力变化、切 向力变化、半径偏差、侧向偏差、质量变化、锥度和帘布层转向角中的一个或多个。15. -种用于减少硫化轮胎的均匀性参数的量值的均匀性校正系统,所述系统包括: 轮胎夹具,轮胎被配置为固定地安装在所述轮胎夹具上; 烧蚀装置,所述烧蚀装置被配置为提供安装在所述轮胎夹具上的轮胎的烧蚀,所述烧 蚀装置被配置为在所述轮胎的烧蚀过程中围绕所述轮胎旋转;以及 计算机控制系统,所述计算机控制系统与所述烧蚀装置和所述轮胎夹具连接,所述计 算机控制系统被配置为对于沿着所述轮胎的胎圈的多个轨迹至少部分基于所述多个轨迹 的敏感度数据确定烧蚀顺序,并根据所述烧蚀顺序渐进地确定一个或多个烧蚀图案,以减 小所述轮胎的均匀性参数的量值,所述计算机控制系统进一步被配置为选择地控制所述烧 蚀装置,以使轮胎材料根据所述一个或多个烧蚀图案被从所述轮胎的至少一个胎圈中选择 地移除。16. 根据权利要求15所述的系统,其中所述一个或多个烧蚀图案根据由所述烧蚀顺 序所限定的渐进方案由所述计算机控制系统渐进地确定,所述渐进方案具有一个或多个阶 段,所述渐进方案的每个阶段与由所述烧蚀顺序所指定的所述多个轨迹中的一个关联。17. 根据权利要求16所述的系统,其中对于所述渐进方案的一个或多个阶段中的每 个,所述计算机控制系统被配置为确定烧蚀图案以减小所述均匀性参数的量值,以及确定 由所述烧蚀图案产生的估计均匀性参数量值。18. 根据权利要求17所述的系统,其中所述一个或多个烧蚀图案根据所述渐进图案由 所述计算机控制系统渐进地确定,直至所述估计均匀性参数量值下降至预定阈值以下。19. 根据权利要求15所述的系统,其中所述计算机控制系统被配置为使用非线性求解 器计算所述一个或多个烧蚀图案中的每个,所述非线性求解器被配置为通过最小化成本函 数来计算所述烧蚀图案,所述成本函数的至少一项与由所述烧蚀图案产生的估计均匀性参 数量值关联。20. 根据权利要求15所述的系统,其中所述烧蚀装置包括激光、研磨机、喷砂器或水射 流。
【专利摘要】提供了用于确定一个或多个烧蚀图案的系统和方法,所述烧蚀图案用于选择地将材料从轮胎胎圈位置移除,以校正硫化轮胎的非均匀性特征,例如侧向力变化。对于沿着轮胎胎圈的多个轨迹,烧蚀顺序可以基于与该多个轨迹关联的敏感度数据确定。一个或多个烧蚀图案可以根据由烧蚀顺序所限定的渐进方案渐进地确定。烧蚀图案的渐进确定可以减少用于计算一个或多个烧蚀图案所需的计算资源,并在某些情况下,可以减少轮胎的烧蚀时间和总烧蚀。而且,烧蚀图案的渐进确定可以对于轮胎的顺时针旋转和逆时针旋转两者提供侧向力变化的校正。
【IPC分类】G06F1/00
【公开号】CN104903809
【申请号】CN201380065764
【发明人】V·S·尼克尔森, C·S·阿普尔曼
【申请人】米其林集团总公司, 米其林研究和技术股份有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2013年11月27日
【公告号】EP2926208A1, WO2014084841A1, WO2014085595A1