至少一个车辆车轮或轮胎的提升装置及其磨损状态检测器

摘要

本发明提供一种用于车辆的至少一个车轮(8)或用于轮胎(6)的提升装置(10、40)，所述装置(10、40)包括至少一个平台(12、41、42)，车轮(8)或轮胎(6)在至少一个平台(12、41、42)上移动，所述平台(12)能够相对于固定表面(P)提升。可动的平台(12)与用于检测轮胎(6)的磨损状态的激光扫描器(20)相关联。

说明书

技术领域

本发明涉及根据主权利要求的序言的提升装置。

背景技术

一段时间以来，用于车辆车轮或用于轮胎的提升装置是已知的。这些装置通常与轮胎更换机或轮胎平衡机相关联，或这些装置形成这些轮胎更换机或轮胎平衡机的部件。然而，术语“提升装置”用于包括具有平坦部的任意平台，无论轮胎是否与车辆分离或与车辆相关联，车轮或轮胎在平坦部上移动(通过滚动)。因此，“提升装置”还包括具有两个平行倾斜部的车辆提升器，车辆定位在两个平行倾斜部上以用于提升。

在任何情况下，每个提升装置共同的特征是其具有能够相对于其上定位有车辆或轮胎更换机或轮胎平衡机的表面移动的平台。

还存在如下已知的装置：该装置用于检测车轮或轮胎的磨损状态或更概括而言的车轮或轮胎的状况——包括存在任何缺陷，这些装置通常包括激光扫描器，在车轮定位在扫描器的前方或在扫描器的前方旋转时，该激光扫描器能够“读出”轮胎的至少一部分，特别地读出胎面和/或侧表面。

更特别地，激光扫描器——比如“光条纹”(SOL)激光——能够以精确的方式确定车轮(轮辋和轮胎)的几何形状并且可以提供车轮的综合诊断，例如以便检测在轮胎中的可能的缺陷、扁化度、不规则磨损等。

SOL装置的用途的示例被公布在文献EP2211161中，其中，多个激光发生器与可动支承单元相关联，可动支承单元可以定位在车辆车轮附近：通过激活这些发生器(与支承件的U形结构相关联)并且使车轮(或轮胎)旋转，能够检测轮胎和侧壁两者的状态。

在文献US6789416中描述了能够检测轮胎的磨损状态的另一装置，该装置包括具有开口的本体，车轮或轮胎定位在开口中，在该开口处，激光扫描器可以“读出”轮胎的表面以检查轮胎的磨损。在文献WO2010/100417中描述了类似的装置。

在上文提到的装置中，为了提供轮胎(或者例如轮胎的胎面)的全面的诊断，必须获得与车轮的全旋转对应的数据。这仅以两种方式完成：通过使车轮或轮胎旋转，或者通过将装置绕轮胎的整个圆周(在手动的情况下)移动。

例如在文献US8171783、文献US2012/0067115、文献WO2014/094703以及文献WO2014/095142中描述了用于诊断轮胎的磨损的其他装置，尽管这些装置是固定装置。所有这些装置公开了一个或更多个固定的激光扫描器，车辆车轮相对于该固定激光扫描器移动。例如，文献US8171783描述了具有如下构型的单元，该单元使得在运动期间车辆车轮撑靠对应的扫描器，因而该扫描器记录轮胎胎面的磨损。

文献US2012/0067115描述了用于当轮胎在测量工位上旋转或安置在测量工位上时测定轮胎的胎面深度的方法。

上文提到的解决方案限定了已知的“驱动越过(drive-over)”系统，即就是说如下系统：车辆在具有一个或更多个激光扫描器的测量工位的系统之上经过。然而，这些解决方案不能如同先前提到的那些解决方案(例如那些可以被手动使用的系统)一样获取与车轮的整个圆周相关的数据；然而，这些解决方案可以提供轮胎状态的总体指示，比如在轮胎或其胎面上的磨损、以及轮胎的压力。根据该信息并且特别地根据关于磨损的信息，可以获得需要更换轮胎的指示或执行校正车辆的姿态(例如通过校正轮胎的对准)的操作或根据在轮胎上所检测的磨损来执行其他普通操作。

然而，最后提到的解决方案涉及如下装置(能够检测轮胎的磨损状态)：该装置是固定的并且通常较大，并且因此该装置需要用于安装的相当大的空间。此外，这些装置的安装和维护成本也是相当大的。

文献EP2113761描述了用于平衡车辆车轮的平衡机，该平衡机包括基部框架，该基部框架支承位于车轮支承表面的一侧处的旋转主轴。该表面可以被提升以将车轮从靠近下基部的位置引入至该主轴的位置。壁在可动支承件的一侧处从基部突起，其中，用于读出车轮相对于主轴的位置的装置固定至该壁。这些读出装置是激光类型的光学传感器，该光学传感器能够用于确定安置在支承表面上的车轮——由于支承表面的提升——何时到达使得车轮能够滑动到主轴上的位置。

车轮的位置通过由传感器产生的激光束与轮胎的轮廓相互作用来确定。

这种现有技术不能处理确定轮胎的磨损状态和/或表面状况和/或缺陷的问题，但现有技术处理了如下问题：自动地确定待经受平衡的车轮何时从地面提升使得车轮能够由操作者容易地配装到平衡机的主轴上。

特别地，在文献EP2113761中描述的光学传感器发射的激光束不能读出轮胎的状态，而仅检测车轮相对于旋转主轴的空间位置。

另外，产生激光束的光学传感器在安置在轮支承表面的一侧处的壁上安置成与该表面远隔开。该激光束能够仅当支承表面已经从基部被提升时与车轮相互作用，并且仅在该状态下使得激光束能够射击到车轮上并且识别该车轮位置。

文献EP0982566描述了用于根据由车辆在合适的旋转装置上滚动所产生的力而将安置在该旋转装置上的车辆的车轮对准的方法。这些旋转装置与车辆提升器的平台相关联，并且车辆车轮定位在这些装置上。通过启用这些装置，车轮的对准根据与每个装置的结构件相关联的合适的力传感器来确定。前述传感器能够测量由在提升器的平台上滚动运动中未对准的车轮在前述结构件上产生的应力或张力。

因此，文献EP0982566不处理确定轮胎的磨损状态和/或表面状况和/或缺陷的问题，而仅处理在车辆车轮被保持安装在车辆上的情况下的所述车轮对准的问题。

此外，文献EP0982566通过使用针对各个旋转装置的力传感器来确定这种对准或非对准，该力传感器检测该装置的相对可动结构件的运动。该传感器(载荷单元等)不能是光学传感器，因为当车轮——该车轮的对准或非对准待被确定——在装置上处于运动中时，该传感器不能检测施加在相对可动结构件之间的力。

发明内容

本发明的目的是允许自动检测轮胎的磨损状态和/或状况和/或缺陷且同时完成在轮胎上执行的其他操作，比如将轮胎安装在相对应的轮辋上以及将轮胎与轮辋分离、车轮平衡、以及车辆的车轮的姿态校正或其他。

另一目的是执行当单独执行车轮或轮胎的正常提升时完成这些检测，对于这些操作的执行而言，该提升能够(以最广泛的含义)甚至当车轮仍然与车辆相关联时执行(例如，通过普通车辆提升器，车辆安置在该普通车辆提升器上以用于例如通过使用对准机将车轮拆卸或检查车辆的姿态，或用于其他操作)。

因此，本发明的目的是提供用于提升车辆的至少一个车轮的装置，该装置还可以与提升操作同步地使用或结合提升操作来使用，以获得关于轮胎的磨损和/或状况和/或缺陷的数据。

另一目的是提供如下类型的装置：该装置能够用于获得关于磨损和/或状况和/或缺陷的数据，这些数据可以由轮胎专业人员使用以用于在车轮上待执行的后续操作。

另一目的是提供该类型的装置，该装置能够将关于轮胎的磨损和/或状况和/或缺陷的所述信息直接供给至轮胎更换机、平衡机、对准机或其他。

另一目的是提供如下类型的装置，该装置能够用于获得关于轮胎的磨损和/或状况和/或缺陷的数据，这些数据能够例如呈现给该轮胎所属的车辆的驾驶员，数据优选地以轮胎胎面的三维彩色图像的形式，如文献EP2110656和US7269997中说明的。

另一目的是提供如下类型的装置，该装置能够用于获得关于轮胎的磨损和/或状况和/或缺陷的数据，该数据能够被储存以用于进一步与统一数据相比较以便检测在轮胎中或在前述车辆中的任何问题，例如以便预估轮胎的剩余里程数，如文献EP2141475中说明的。

对于本领域的技术人员将变得明显的这些目的或其他目的由根据所附权利要求的提升装置来实现。

附图说明

为了便于理解本发明，仅通过非限制性示例附加下列附图，在附图中：

图1示出了配备有根据本发明的装置的轮胎更换机的立体图；

图2示出了配备有根据本发明的装置的平衡机的立体图；

图3示出了根据本发明的车辆提升装置的立体图。

具体实施方式

参照上文提到的附图，并且特别地参照图1和图2，这些附图分别示出了轮胎更换机1和平衡机2。这些是已知的类型并且将仅以关于本发明的特征的方式来描述。

特别地，轮胎更换机1包括柱状件4，该柱状件4与用于将轮胎6与轮辋7分离的通用部件(以5作为一个整体指示)相关联，其中，轮胎6与轮辋7两个部件的组件形成车轮8。

机器1包括常规类型的平台和提升装置10，该平台具有用于支承车轮8的旋转中心枢轴9，该提升装置10用于将该车轮从表面P(机器1静置在该表面P上)承载至使得车轮能够安置在枢轴9上的操作高度。该装置10包括平台12，该平台12优选地(但不是必须地)在平台的大致平坦部12A中配备有多个滚筒13，这些滚筒安置成与车轮8的在表面P上的运动方向(在图1中的箭头F)垂直，这种运动被执行以便将车轮安置在机器1的平台12上。平台12与臂15相关联，臂15能够提升车轮直到车轮被引入至操作高度。当平台(正在支承车轮)到达该高度时，轮胎更换操作使车轮旋转通过90度，使得车轮支承在具有枢轴9的平台上(车轮通常是水平的)。然而，本发明的范围还包括通过提升装置1自动地完成旋转车轮的操作的机器1。

在任何情况下，无论用于将车轮移动至操作高度的过程如何，提升装置10具有平台12，平台12的宽度(平行于滚筒13所测量的)为使得平台适应于整个轮胎胎面。

根据该发明，这种平台支承用于检测轮胎的几何形状和/或磨损状态和/或状况和/或缺陷的激光扫描器20。该扫描器20基本上通过使用已知的系统——例如在文献EP1515129中描述的点激光，或优选地但不是必须的例如在EP2020594文献中描述的“光条纹”(SOL)激光——来构造，并且该扫描器20紧固至平台并且优选地沿与车轮的当车轮安置在前述平台上时的滚动方向(箭头F)垂直的方向安置，使得扫描器20可以“读出”轮胎胎面的至少一个部分。优选地，该扫描器20在设置有滚筒的情况下安置在两个滚筒13之间。优选地，该扫描器20配置成使得扫描器可以“读出”轮胎胎面的整个宽度；甚至更优选地，扫描器还可以“读出”轮胎的侧向表面或轮胎的侧向表面的至少一部分。

激光扫描器20可以获取与车轮或轮胎的至少一个旋转位置对应的数据(即就是说，轮胎胎面的弧度)；优选地，扫描器可以获取与车轮或轮胎的多个旋转位置对应的数据。

在所有的情况下，激光扫描器20是现有技术中已知的类型，并且将不再进一步描述。激光扫描器20可以连接(通过线、或远程地，例如通过Wi-Fi(无线网路)或其他类型的方法)至打印机、数据处理单元或机器1的控制单元。

在第一情况下，根据胎面的读数，可以在纸上生成打印结果，从而提供关于胎面状态的信息，并且可能还在状态不是最佳的情况下指示需要更换轮胎或执行其他保养操作(比如姿态校正等)。在第二情况下，作为被打印的替代(或除了被打印之外)，检测出的数据可以进行处理(例如，通过与标准磨损数据或在相同车轮上的先前检测的数据相比较，例如以便预估轮胎的剩余里程数)，从而为轮胎专业人员提供更详细的诊断信息，比如校正车辆的姿态、平衡车轮或类似操作的必要性。检测出的数据可以被储存在数据库中以允许在由轮胎专业人员在车轮上执行后续操作或由轮胎制造商进行后续操作时进行比较。

在第三情况下，激光扫描器20被连接至机器1的控制单元，检测出的数据还可以用于致动机器本身的特别操作。

最后，检测出的数据还可以经由远程连接(例如经由Wi-Fi或互联网)发送至诸如智能手机或平板电脑的便携式电子装置(优选地连接至互联网)，轮胎专业人员访问该便携式电子装置，并且通过该便携式电子装置，轮胎专业人员可以联系车辆所有者，以便向车辆所有者发送(例如，通过电子邮件)前述数据以及向关于在车轮或轮胎上执行的操作(比如车轮或轮胎的更换)的任意所需的装置发送前述数据。

在图2的实施方式中，本发明应用于平衡机2。在该附图中，与图1对应或与图1相关描述的部件通过相同的附图标记指示。在图2的实施方式中，车轮通过如箭头F所示的运动引入至平台12的支承滑板12A上，而在该平台已经朝向操作高度或水平被提升之后，车轮被配装在与平台平行的旋转主轴30上。在一种实施方式中，平台12的支承滑板12A是大致V形的，以便更理想地容置车辆车轮。此外，该支承滑板12A在平台12上能够从靠近平台12的端部——图2中的右侧，换言之，远离于平衡机2——处的提升位置水平地滑动至位于平台12的相反的端部——在图2的左侧，换言之，靠近平衡机2——处的操作位置(未示出)。平台12的操作及其与平衡机2的相互作用例如在文献ITBO2014A000183中描述。

车轮8(在附图中未示出)随后围绕中心轴线(与主轴30的旋转轴线一致)旋转，使得可以执行关于平衡机的测试。在该旋转期间，平台12移动远离车轮8，而平台12至少在限定的时间段中会保持距离车轮8短的距离。在该时间段期间，车轮8以低速旋转，例如以2r.p.m.(转/每分钟)至100r.p.m.，优选地5r.p.m.至50r.p.m.或甚至更优选地10r.p.m.至30r.p.m.,例如20r.p.m.，使得与所述平台相关联的激光扫描器20沿着轮胎的整个圆周读出轮胎的胎面或侧壁的磨损状态和/或状况和/或缺陷。

与轮胎的磨损和/或状况和/或缺陷相关的这些数据可以随后在平衡器2的控制单元中通过已知且广泛使用的装置与相对应的角度读出位置相关联。

在一种实施方式中，这些数据可以用于通过载荷模拟来确定加载的车轮的非均匀性，如图示的，在文献EP2587214或文献EP2771643中说明的。

替代性地，当车轮由操作者通过与图1的实施方式的过程类似的过程而滚动在滑板12A上时，虽然平台12仍然处于完全降低的位置，但扫描器20可以读出关于轮胎磨损的数据。在这种情况下，所获取的数据不与车轮或轮胎的整个圆周对应，但与车轮或轮胎的至少一个旋转位置对应，并且优选地与车轮或轮胎的多个旋转位置对应。

已经读出的数据可以如关于图1的解决方案所呈述的方式被处理。

在一种变型中，一个或更多个另外的激光扫描器(未示出)可以与机器2的结构相关联以附加地读出轮胎的侧壁的磨损状态和/或状况和/或缺陷。已经读出的数据随后被使用和/或显示，如关于图1上文描述的。

根据本发明的另一变型，一个或更多个激光扫描器20与车辆提升装置40相关联，如通过图3中的示例所示的。在这种情况下，优选地，这种提升装置中的每个平台41、42与至少一个激光扫描器20(在图3中为两个激光扫描器20)相关联，至少一个激光扫描器20定位成横向于车辆(未示出)的在提升装置上升高的运动方向(图3中的箭头F)。

通过这种激光扫描器20，随着车辆移动，数据被自动地读出，并且这些数据可以随后用于在车轮上执行的操作(比如姿态校正)或用于克服例如非均匀磨损的目的而在车轮上执行的动作。出于这种目的，每个激光扫描器20连接(通过电气线缆或光学线缆等，或例如经由Wi-Fi远程地)至图1和图2中的机器中的一者的(普通)控制单元，或连接至用于车轮或车辆的维护的对准机或其他装置，或连接至用于以数字形式记录数据的打印机或其他电子装置。

每个激光扫描器20至提升器1(普通类型)的配装是简单的，并且在平台41、42上的在定位有扫描器的位置处形成孔口仅需要最小的工作量。

已经描述了本发明的多个实施方式。明显地，本领域的技术人员将能够基于上文描述设计其他解决方案，比如如下一种解决方案：激光扫描器20以可移除的方式与机器1和2的平台12相关联并且形成用于这些机器的能够根据需求和需要配装的可选的装置。这些解决方案还被认为落入所附权利要求的范围内。