[發(fā)明專利]用于輪胎異常的非破壞性檢測的方法和裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380080228.X
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN105637338A
• 公開（公告）日: 2016-06-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·本杰特;T·庫費斯;沈勤;F·格拉姆林;D·賈德
• 申請（專利權(quán)）人: 米其林集團總公司;米其林研究和技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G01M17/02
• 分類號: G01M17/02
• 代理公司: 北京戈程知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽

技術(shù)領(lǐng)域

當前公開的發(fā)明一般地涉及用于外胎的非破壞性測試方法和裝置。更具體地說，當 前公開的發(fā)明涉及在翻新過程之前應(yīng)用沖擊聲學(xué)法以準確地檢測輪胎異常和不規(guī)則。

背景技術(shù)

當輪胎磨損后，可以在翻新過程期間用新的胎面帶或胎面層修復(fù)輪胎。翻新是修復(fù) 或再制造過程，不僅延長輪胎的使用壽命，而且還比制造新輪胎明顯更便宜。由于再循 環(huán)和翻新是降低外胎制造的固有成本和能量的關(guān)鍵，因此有效的翻新就必須使外胎具有 良好的結(jié)構(gòu)完整性(即，沒有內(nèi)部的異常或不規(guī)則)。

在翻新卡車外胎之前和/或之后，可使用非破壞性測試(NDT)方法來檢測和定位內(nèi) 部異常。此類異常可以包含但不限于裂紋、空隙、剝離層和/或異物。已經(jīng)使用先進的 NDT技術(shù)進行大量嘗試，并且輪胎再制造產(chǎn)業(yè)已采用及商業(yè)化若干類型的檢驗程序。例 如，使用X射線的工業(yè)放射照相法是用于輪胎檢驗的實時方法。此檢驗方法提供對例如 異物和氣孔的異常的高靈敏度(例如，歸因于穿透不同材料的X射線的輻射強度的變 化)。然而，較小的接合不規(guī)則可能難以檢測，這是因為X射線的穿透能力取決于材料 密度。因此，需要進一步檢驗程序來研究不可被X射線檢測的那些情況。

另一種已知的檢驗方法利用較高頻率(在輪胎產(chǎn)業(yè)中通常使用1-10MHz)下的超聲 波振動，其在空氣中比可聽聲音衰減得快得多。超聲波方法可用于檢查異常簾線間距、 帶束異常或輪胎壁厚的變化。此測試程序的自動化因需要在傳感器與物體表面之間進行 中間耦合而復(fù)雜化。另外，超聲波方法需要大量的訓(xùn)練和經(jīng)驗來解釋數(shù)據(jù)，因而抑制了 此檢驗方法在高收益檢驗環(huán)境中的應(yīng)用。

廣泛用于外胎檢驗的剪切干涉能夠檢測多種類型的異常，例如帶束和側(cè)壁中的空隙 和剝離。使用剪切干涉，首先通過置于外胎中心的激光在正常大氣壓力下掃描輪胎以獲 得基準照片。將外胎置于真空中。如果存在例如空氣填充空隙的不規(guī)則，外胎周圍的低 壓會使滯留在空隙中的空氣膨脹。通過掃描在真空下的外胎胎體獲得“加壓”照片，將 此照片與基準照片對比以產(chǎn)生條紋圖形。內(nèi)部變化通常在應(yīng)力之下引發(fā)可能導(dǎo)致兩個圖 像之間的差異并轉(zhuǎn)變成條紋圖形中的異常的應(yīng)變集中。因此，剪切干涉使內(nèi)部異常與位 移梯度變化相關(guān)。對剪切干涉的解釋往往需要熟練的操作人員，并且剪切干涉裝置可能 需要大量的財政和時間支出，特別是當需要檢查大批量輪胎時。

因此，需要一種準確地確定外胎中的內(nèi)部異常并且在各種制造環(huán)境中可預(yù)測地進行 準確確定的可靠且具有成本效益的NDT技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

提供一種用于測試輪胎的沖擊聲學(xué)法，其包含提供可致動沖擊器，所述可致動沖擊 器接近沖擊區(qū)域安置，沖擊器在沖擊區(qū)域上撞擊輪胎。聲傳感器在輪胎的與沖擊器共同 側(cè)上接近沖擊區(qū)域安置，其中聲傳感器接收在沖擊器撞擊沖擊區(qū)域時產(chǎn)生的一個或多個 聲波并產(chǎn)生對應(yīng)聲信號。力傳感器接近沖擊區(qū)域安置以用于測量一個或多個動力并產(chǎn)生 指示沖擊力的對應(yīng)力信號。將輪胎提供在測試平臺上使得沖擊器在其致動期間撞擊沖擊 區(qū)域。由聲信號和力信號計算多個鑒別符量。將計算得出的鑒別符量與存儲的鑒別符量 進行比較以確定輪胎中是否存在異常。

在一些實施例中，可以提供與聲傳感器和力傳感器中的至少一個通信的一個或多個 計算裝置。所述計算裝置可以包含用于執(zhí)行傳遞來自傳感器中的至少一個的數(shù)據(jù)以及直 接或間接控制一個或兩個傳感器中的至少一個的指令。在其它實施例中，計算得出的鑒 別符量和存儲的鑒別符量中的每一個包含峰值沖擊力、沖擊持續(xù)時間、初始接觸聲下的 區(qū)域、自由振動能量、累計功率比、功率譜局部峰值量值以及累計頻譜能量中的一個或 多個量。存儲的鑒別符量可以表示先前測試的輪胎的輪胎完整性。

在一些實施例中，聲傳感器和力傳感器中的至少一個是連接網(wǎng)絡(luò)的裝置并且所述方 法進一步包含提供平臺。平臺可以包含與至少一個連接網(wǎng)絡(luò)的裝置通信的服務(wù)器以及引 擎。引擎可經(jīng)配置以執(zhí)行以下各項中的至少一個：接入用于訓(xùn)練和預(yù)測異常指標的至少 一個人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)；在測試每個輪胎時記錄測試數(shù)據(jù)；基于檢測到的聲波和力 信號計算鑒別符量；將至少一個存儲的鑒別符量與至少一個計算得出的鑒別符量進行比 較；以及基于所述比較，確定輪胎完整性。