阅读说明：本技术 用于检查轮胎的方法和工作站 (Method and work station for inspecting tyres ) 是由 A·赫尔德 C·德科尔 A·贝伦古尔 V·波法 C·迪费利斯 于 2018-12-19 设计创作，主要内容包括：一种用于检查轮胎的工作站,包括：支撑结构(8),其限定配置成用于接收轮胎(2)的操作空间(10)；翻转装置(24),其具有配置成用于接合轮胎(2)的径向外部部分的抓持元件。检查装置(37)包括机械臂(38)和与该机械臂(38)相联的至少一个传感器(39)。翻转装置(24)可在操作空间(10)内操作并且配置成用于在轮胎(2)位于操作空间(10)中时围绕垂直于轮胎(2)的旋转轴线(Z’)的翻转轴线(Y)翻转轮胎(2)。机械臂(38)在操作空间(10)内能够可操作地活动并且配置成用于至少部分地将传感器(39)携带到轮胎(2)内,以便对容纳在操作空间(10)中的轮胎(2)的内表面执行检查。(A workstation for inspecting tires, comprising: a support structure (8) defining an operating space (10) configured for receiving a tyre (2); a turning device (24) having gripping elements configured for engaging a radially outer portion of the tyre (2). The inspection device (37) comprises a robotic arm (38) and at least one sensor (39) associated with the robotic arm (38). The turning device (24) is operable within the operating space (10) and is configured for turning the tyre (2) about a turning axis (Y) perpendicular to the rotation axis (Z') of the tyre (2) when the tyre (2) is located in the operating space (10). The robotic arm (38) is operatively movable within the operating space (10) and is configured for carrying at least partially the sensor (39) into the tyre (2) in order to perform an inspection of the inner surface of the tyre (2) accommodated in the operating space (10).)

用于检查轮胎的方法和工作站

技术领域

本发明涉及用于检查轮胎的方法和工作站。

本发明优选地落入用于构建车辆车轮用轮胎的工艺和设备的领域内。

特别地，本发明落入对优选模制和硫化的轮胎进行质量检查的范围内，该质量检查适于验证所述轮胎是否符合项目规范，因此允许将符合要求的轮胎发送到仓库以及丢弃有缺陷的轮胎。

背景技术

车辆车轮用轮胎通常包括胎体结构，该胎体结构包括至少一个胎体帘布层，该胎体帘布层具有与相应的环形锚固结构接合的端部襟翼。带束结构在径向外部位置中与胎体结构相联，该带束结构包括一个或多个带束层，所述一个或多个带束层相对于彼此且相对于胎体帘布层径向叠置布置并具有织物或金属增强帘线，所述织物或金属增强帘线具有相对于轮胎的周向伸展的交叉取向和/或基本平行于轮胎的周向伸展的取向。胎面带在径向外部位置中被施加至带束结构，该胎面带也由与构成轮胎的其它半成品相似的弹性体材料制成。至少所述带束层结构和所述胎面带的组件形成轮胎的胎冠结构。由弹性体材料制成的相应侧壁进一步被施加在胎体结构的侧向表面上，每个侧壁均在相应环形锚固结构处从胎面带的侧向边缘之一延伸直至胎圈。在“无内胎”轮胎中，胎体帘布层在内部涂覆有优选地基于丁基的弹性体材料层，该弹性体材料层通常被称为“衬里”，所述衬里具有优化的气密性并且从胎圈中的一个延伸到另一个。

轮胎的生产循环提供了一种构建工艺，在该构建工艺中，在一个或多个鼓上制造和/或组装轮胎本身的各个结构部件。将所构建的生轮胎转移到模制和硫化线，在所述模制和硫化线中进行模塑和硫化处理，以根据所需的几何形状和胎面花纹限定轮胎的结构。

优选地，在硫化之后，对轮胎进行质量检查，以便检查任何缺陷。

定义

指代轮胎的术语“检查”通常是指所有那些允许检测轮胎的任何外部(在径向外表面和/或径向内表面上)和/或内部(在结构内)缺陷的无损操作。所述检查可以例如是光学类型(照相、散斑剪切照相、全息照相、射线照相等等)、超声或机械或其组合。

轮胎的“高清晰度检查”是指在每个空间方向(例如，笛卡尔三元组)上具有小于或等于0.05mm、优选小于或等于0.01mm的清晰度的检查。

“低清晰度检查”是指在每个空间方向(例，如笛卡尔三元组)上具有大于0.05mm、优选大于或等于0.1mm、更优选在约0.3mm至约5mm之间的清晰度的检查。

术语“较低”、“较高”、“低”、“高”、“下方”和“上方”限定元件(例如，轮胎的部件、轮胎、设备、装置等等)相对于地面的位置或者所述元件中的一个元件相对于另一元件的位置。

“轮胎的旋转轴线”是指轮胎在运行时、即安装在车辆上并在道路上滚动时旋转所围绕的轴线。

术语“径向”和“轴向”以及表述“径向内部/外部”和“轴向内部/外部”分别参照与轮胎的旋转轴线垂直的方向和与轮胎的旋转轴线平行的方向来使用。

当平面包括轮胎的旋转轴线时，所述平面定义为“径向”的。

术语“轮胎的对称平面”(除非由于胎面花纹而存在差异)表示与轮胎的旋转轴线正交并且与轮胎本身的胎圈等距的平面。

术语“周向”和“周向地”则参照轮胎的环形伸展方向来使用。

术语“轮胎的半体”是指轮胎的轴向半体，即，由对称平面界定的半体。

“轮胎的至少一个半体”是指如上所定义的完整半体加上可能的另一个半体的从前述对称平面开始轴向延伸的另一部分。

轮胎或其部分的“外表面”或“内表面”分别是指在轮胎与其自身的安装轮辋联接之后保持可见的表面和在所述联接后不再可见的表面。所述内表面和外表面界定轮胎。

“轮胎的内部”或“轮胎的内部容积”是指在轮胎与其自身的安装轮辋联接之后不再可见的空间。

现有技术

同一申请人名下的文献WO2016/088040示出了一种用于检查轮胎的方法和设备。该设备包括：第一检查单元，该第一检查单元具有用于轮胎的入口并且包括多个检查工具；第二检查单元，该第二检查单元具有用于轮胎的出口并且包括多个检查工具；翻转和运输装置，所述翻转和运输装置可操作地插置在第一检查单元和第二检查单元之间。第一检查单元、第二检查单元以及翻转和运输装置限定检查路径，该检查路径配置成被每个轮胎按照步距穿过。第一检查单元和第二检查单元包括相同的检查工具，所述检查工具配置成对轮胎的相应轴向半体执行相同的检查。

文献DE102008037356示出了一种用于为了质量控制目的和为了降低安全风险而测试轮胎的系统。这些测试允许识别缺陷点。该系统包括：读取装置，用于读取适于识别轮胎的标识；运输系统，所述运输系统设置有用于沿着运输方向运输轮胎的多个运输区段；至少一个测试装置；以及至少一个控制装置，所述控制装置适于控制所述读取装置、所述运输系统和所述测试装置。运输系统设置有多个传感器，这些传感器检测运输区段中轮胎的存在。控制装置配置成用于记录轮胎在运输区段中的位置以及用于跟踪轮胎的运动。在该文献的实施例中，示出了两个测试装置，所述两个测试装置顺序布置并设计成通过不同的测量方法测试轮胎。

文献WO2014/145258示出了一种用于测试轮胎的机器，该机器包括设置有轮辋的下半部分的下心轴、设置有轮辋的上半部分的上心轴以及致动器，所述致动器配置成用于改变下心轴和上心轴之间沿着竖直轴线的距离，以便与轮胎胎圈接合。然后轮胎充胀并旋转，同时将其外周部分压靠在模拟路面的元件上。

文献US20160225128示出了一种轮胎检查线，其包括宏观检查工作站和微观检查工作站。宏观检查工作站配置成用于获取轮胎的至少一个宏观图像，将所述至少一个宏观图像与参考图像进行比较，以及检测与标准轮胎的可能偏差。微观检查工作站配置成用于获取轮胎的内部或外部图案的至少一个微观图像，以将其与轮胎参考表面的代表性图像进行比较或者用处理算法分析所获取的所述微观图像。每个工作站均包括用于旋转轮胎的马达和图像获取装置。微观检查工作站包括第一工作站和第二工作站以及位于第一工作站和第二工作站之间的轮胎翻转装置，以便获取轮胎的第一半体和第二半体的图像。

发明内容

在用于检查来自生产线的轮胎的自动设备领域中，本申请人感觉到需要减小执行检查所需的空间和时间。

本申请人实际上已经观察到，上述类型的用于检查轮胎的设备沿着非常长的路径延伸并且通过沿着上述路径顺序布置的各个独立的装置进行多个检查。

本申请人还观察到，该用于检查轮胎的设备采用了用于检查轮胎的专用装置和位于不同位置以便根据待执行的检查来管理/移动/定向轮胎的不同装置。

本申请人接着观察到，该用于检查轮胎的设备占据了较大的空间，并且这样的空间在用于放置轮胎生产线的结构和装备中通常不可用。因此，本申请人意识到，需要在有限(contained)的空间中进行这种自动检查，以便能够容易地将专用于这种检查的设备放置在轮胎生产现场。

本申请人已经观察到，考虑到所生产的轮胎的检查必须适当地提供低清晰度检查和高清晰度检查以防止损坏检查装置本身，该问题显得更加相关。实际上，建议对整个轮胎进行完整的低清晰度初步检查，以便确定地知道其尺寸和形状并为随后进行的高清晰度检查或多个高清晰度检查做好准备，或者如果不满足某些要求便将其丢弃，从而防止对负责清晰度检查的装置的可能的损坏。

本申请人还已经意识到需要在短时间内执行这些检查并且大体上与上游生产线的循环时间兼容。

最后，本申请人已经发现，使用单个检查工作站，在该单个检查工作站中，对轮胎的第一半体进行上述检查，然后将其翻转并对该轮胎的第二半体进行相同的检查，允许在有限的空间中至少以低清晰度执行完整的分析，从而解决上述问题。

根据本发明的第一方面，本发明涉及一种用于检查轮胎的工作站。

优选地，提供支撑结构，该支撑结构界定了配置成用于接收轮胎的操作空间。

优选地，提供翻转装置，其具有配置成用于接合轮胎的径向外部部分的抓持元件。

优选地，翻转装置可在所述操作空间内操作并且配置成当轮胎位于所述操作空间中时使轮胎围绕垂直于轮胎的旋转轴线的翻转轴线翻转。

优选地，提供检查装置，所述检查装置包括机械臂和与所述机械臂相关联的至少一个传感器，其中，所述机械臂能够在操作空间内可操作地活动。

优选地，所述机械臂配置成用于至少部分地将所述至少一个传感器携带到轮胎内，以便对容纳在操作空间中的轮胎的内表面执行检查。

根据本发明的第二方面，本发明涉及一种用于检查轮胎的方法。

优选地提供，将轮胎布置在用于检查轮胎的工作站中。

优选地提供，将至少一个传感器携带到轮胎内。

优选地提供，通过所述至少一个传感器对轮胎的内表面执行第一检查。

优选地提供，使轮胎的径向外部部分与翻转装置的抓持元件接合。

优选地提供，从轮胎抽出所述至少一个传感器并且使所述至少一个传感器与轮胎间隔开。

优选地提供，通过抓持元件的旋转，使轮胎围绕垂直于轮胎的旋转轴线的翻转轴线翻转180°。

优选地提供，将所述至少一个传感器再次携带到轮胎内。

优选地提供，通过所述至少一个传感器，对轮胎的内表面执行第二检查。

优选地提供，从轮胎抽出所述至少一个传感器并且使所述至少一个传感器与轮胎间隔开。

优选地提供，将轮胎携带到用于检查轮胎的工作站外部。

本申请人认为，根据本发明的工作站具有紧凑的结构，并且还允许容易地将其安装在用于生产轮胎的现有结构和设备中。

本申请人进一步认为，根据本发明的工作站允许在有限的空间内并且在大体与上游生产线的循环时间兼容的短时间内执行多个检查。

根据本发明的另外的方面，本发明涉及一种用于检查轮胎的设备。

优选地，提供第一检查单元，所述第一检查单元具有用于轮胎的入口并且包括多个第一检查工具。

优选地，提供第二检查单元，所述第二检查单元具有用于轮胎的出口并且包括多个第二检查工具。

优选地，提供翻转和运输装置，该翻转和运输装置可操作地插置在第一检查单元和第二检查单元之间。

优选地，第一检查单元、第二检查单元以及翻转和运输装置限定了检查路径，该检查路径配置成由每个轮胎按照步距穿过。

优选地，第一检查单元和第二检查单元配置成用于对轮胎的至少相应半体执行高清晰度检查。

优选地，用于检查轮胎的设备包括根据本发明的第一方面所述的用于检查轮胎的工作站。

优选地，所述工作站被放置成紧接着第一检查单元的上游并且配置成在轮胎进入第一检查单元之前对轮胎执行低清晰度检查。

根据本发明的另一方面，本发明涉及一种用于检查轮胎的工艺。

优选地提供，同时使轮胎按照步距沿着检查路径行进并且在位于相继的步距之间的时间间隔内检查所述轮胎。

优选地提供，对于每个轮胎，通过沿着检查路径的第一部分执行多个高清晰度检查来检查轮胎的至少一个第一半体。

优选地提供，对于每个轮胎，在从检查路径的所述第一部分离开之后使所述轮胎围绕翻转轴线翻转。

优选地提供，对于每个轮胎，将所述轮胎引导至检查路径的第二部分的入口。

优选地提供，对于每个轮胎，通过沿着检查路径的所述第二部分执行相同的多个高清晰度检查来检查所述轮胎的至少一个第二半体。

优选地提供，在进入检查路径的第一部分之前，执行根据本发明的第二方面所述的用于检查轮胎的方法，以在所述高清晰度检查之前对轮胎执行初步低清晰度检查。

本申请人认为，本发明允许对整个轮胎进行完整的初步低清晰度检查，以便确定地知道轮胎的尺寸和形状并将其布置成用于在根据本发明位于工作站下游的单元中执行的高清晰度检查或多个高清晰度检查，或者如果不符合预定要求，则将其丢弃。

特别地，根据本申请人，本发明的工作站和方法允许识别具有宏观缺陷(例如，气泡和/或在硫化期间产生的内部和/或外部分离)的轮胎以及防止它们经受随后的高清晰度检查。

本申请人进一步认为，根据本发明的工作站允许在有限的空间中并且在短时间内执行多个检查，该短时间大体上与可能置于下游的高清晰度检查设备的循环时间兼容。

最后，本申请人认为，根据本发明的工作站也可以配置成独立且单独的单元，既用于轮胎的低清晰度检查，又用于轮胎的高清晰度检查。

在本发明的上述方面中的至少一个方面中，本发明可以呈现以下优选特征中的一个或多个。

优选地，所述翻转装置是包括第一臂和第二臂的抓持器，所述第一臂和第二臂能够以相互接近或分开的方式移动。

优选地，抓持元件包括位于第一臂的相应端部上的第一抓持元件和位于第二臂的相应端部上的第二抓持元件。

本申请人已经证实，抓持器允许在不妨碍传感器通过、传感器在轮胎内定位以及传感器操作的情况下抓持和移动轮胎。

本申请人已经证实，抓持器允许抓持和操控具有不同尺寸和形状的轮胎。

优选地，抓持元件能够相对于所述第一臂和第二臂围绕翻转轴线旋转。

这种结构允许限制工作站的尺寸并因而限制工作站的总占地面积以及翻转时所涉及的惯性，这是因为这种翻转仅通过旋转抓持元件而不是整个抓持器来执行。

优选地，抓持器能够沿着平行于轮胎的旋转轴线的方向移动。

这样的自由度允许轮胎沿着这样的方向移动并且有利于翻转运动。该方案还允许减小操作空间和工作站的整体尺寸。

优选地，第一抓持元件被机动化以围绕翻转轴线旋转，并且第二抓持元件能够在第二臂上自由旋转。

两个抓持元件中只有一个由专用致动器移动，而另一个则由轮胎拖动。

优选地，抓持器包括可操作地连接到第二抓持元件以检测其旋转的旋转检测器。

该检测器允许了解翻转是否正确发生或轮胎是否扭曲和/或抓持器是否未正确保持轮胎。

优选地，所述第一抓持元件和第二抓持元件中的每个包括一对相互间隔开的圆柱体，所述圆柱体配置成抵接轮胎的径向外部部分，其中，其自身轴线平行于轮胎的旋转轴线。

抓持元件的这种结构允许操控尺寸和形状非常不同的轮胎，从而通过抓持器获得正确的抓持。

优选地，提供配置成用于接合轮胎的至少一个胎圈的抓持构件。

优选地，抓持构件可在操作空间内操作。

优选地，抓持构件配置成在位于所述操作空间中时以抵接侧壁的方式支撑轮胎。

抓持构件能够代替抓持器支撑轮胎。

优选地，抓持构件包括至少三个(优选四个)平行于其中心轴线并且可在收缩位置和抓持位置之间移动的突出部，在所述收缩位置中所述突出部彼此靠近且靠近所述中心轴线，在所述抓持位置中，所述突出部相互间隔开并且与中心轴线等距，以便接合轮胎的胎圈。

优选地，抓持构件可沿其中心轴线移动。

这样的自由度允许轮胎沿着这样的方向移动并且有利于传感器的插入和抽出。

优选地，抓持构件包括至少三个支撑臂，优选四个支撑臂，每个支撑臂均承载相应的突出部。

优选地，突出部可沿着臂在收缩位置和抓持位置之间移动。

优选地，所述至少三个支撑臂在角度上是等距的。

臂用作从所述臂突出的突出部的支撑和引导。

优选地，提供了承载抓持构件的旋转装置。

优选地，旋转装置配置成用于使抓持构件围绕中心轴线旋转，优选地在抓持构件位于所述操作空间中时。

抓持构件的旋转允许保持所述至少一个传感器固定以及保持轮胎旋转以执行检查。

优选地，提供用于轮胎的抵接平面。

优选地，所述抵接平面垂直于轮胎的旋转轴线。

优选地，所述抵接平面面向操作空间。

抵接平面允许轮胎在被抓持构件或抓持器拿取之前搁置在工作站中。

优选地，抵接平面由机动辊式输送机限定。优选地，机动辊式输送机包括多个从动辊，所述多个从动辊优选地安装在支撑结构上。

优选地，抵接平面由一个或多个输送带限定。

优选地，抵接平面可沿着垂直于轮胎的旋转轴线并且垂直于翻转轴线的行进方向移动。

机动辊式输送机或输送带允许轮胎沿行进方向移动以装载到工作站中或从工作站中卸载。

优选地，抵接平面具有配置成允许抓持构件通过的开口。

优选地，抓持构件可在休止位置和操作位置之间移动，在所述休止位置中，抓持构件回撤到开口中，在所述操作位置中，抓持构件从开口突出以接合轮胎。

当不使用时，将抓持构件从操作空间中取出，以允许轮胎无干扰地翻转。该方案还允许减小操作空间和工作站的整体尺寸。

优选地，开口与抓持构件相反成形(counter-shaped)。

以此方式，抵接平面充分延伸以为轮胎提供稳定的表面。

优选地，检查装置的机械臂可沿着平行于轮胎的旋转轴线的方向以及沿着垂直于轮胎的旋转轴线的方向移动。

这些自由度允许传感器移动，使得其不会阻碍轮胎的翻转并且遏制支撑结构的尺寸，尤其是高度上的尺寸。

优选地，检查装置包括至少一个辅助传感器，该至少一个辅助传感器配置成用于对容纳在操作空间中的轮胎的外表面执行检查。

优选地，所述至少一个辅助传感器安装在支撑结构上。

优选地，所述至少一个传感器和/或所述至少一个辅助传感器是光学传感器，优选地是图像检测器。

优选地，所述至少一个传感器和/或所述至少一个辅助传感器是3D扫描仪。

优选地，所述至少一个传感器和/或所述至少一个辅助传感器包括照相机和激光发射器。

优选地，所述至少一个传感器和/或所述至少一个辅助传感器具有范围从约0.05mm至约5mm的清晰度。

这样的传感器(或多个传感器)允许获取低清晰度图像，以便执行轮胎的初步检查。

优选地，所述至少一个传感器和/或所述至少一个辅助传感器具有范围从约0.01mm至约0.05mm的清晰度。

这样的传感器(或多个传感器)允许获取高清晰度图像，以便执行轮胎的精细检查。

优选地，检查装置包括配置成读取轮胎上的代码的代码扫描仪，所述代码优选为条形码。

优选地，代码扫描仪被安装在支撑结构上。

优选地，支撑结构具有用于轮胎的入口。

优选地，还提供测量装置，所述测量装置放置在入口处并且配置成用于检测轮胎的直径和轴向尺寸。

优选地，所述测量装置包括发射器和接收器，所述发射器和接收器配置成产生穿过所述入口的光学屏障。

优选地，光学屏障在垂直于行进方向且平行于轮胎的旋转轴线的平面中伸展。

当轮胎通过光学屏障时，测量装置根据轮胎拦截的光学屏障的百分比来检测轮胎的轴向尺寸。已知轮胎的行进速度，即支撑表面(辊或输送带)的速度，测量装置根据从轮胎第一次拦截光学屏障时到轮胎完全脱离光学屏障时所经历的时间检测轮胎直径。因此，轮胎的中心的位置变得知道，并且由于抓持构件的中心是已知的，因此可以计算停止其行进的时间。由于辊的旋转速度是已知的，因此实际上可以获得将轮胎的中心与抓持构件的中心对准所需的时间，从而进行轮胎在行进方向上的初步定心。

优选地，抓持构件的中心轴线是竖直的。

优选地，翻转装置和检查装置被放置在抓持构件上方。

优选地，旋转装置部分地放置在抵接平面下方，并且翻转装置和检查装置放置在抵接平面上方。

优选地，支撑结构包括框架，该框架具有上部部分和配置成搁置在地面上的下部部分，其中，操作空间被界定在抵接平面和上部部分之间。

优选地，机械臂被约束至所述上部部分并且朝向抵接平面伸出。

优选地，翻转装置被约束至框架的一侧。

优选地，抓持器从框架的所述侧悬臂式延伸。

优选地提供，在已经将轮胎布置在用于检查轮胎的工作站之后并且在将所述至少一个传感器携带到轮胎内之前，使轮胎的胎圈与抓持构件接合，以便将轮胎锁定在抓持构件上。

优选地提供，在已经将轮胎的径向外部部分与翻转装置的抓持元件接合之后并且在使轮胎翻转180°之前，在轮胎由抓持元件保持的同时，使抓持构件与轮胎脱离。

优选地提供，在已经使轮胎翻转180°之后并且在再次将所述至少一个传感器携带到轮胎内之前，使轮胎的相对的胎圈与所述抓持构件接合。

优选地提供，使抓持元件与轮胎的径向外部部分脱离。

以此方式，获得了轮胎的正确位置，这是因为轮胎不能在工作站中自由移动，而是由抓持构件或抓持元件保持。

优选地提供，在对轮胎的内表面执行第一检查的同时，使承载抓持构件的旋转装置和轮胎围绕轮胎的旋转轴线旋转。

优选地提供，在已经对轮胎的内表面执行第一检查之后并且在轮胎的径向外部部分与抓持元件接合之前，停止旋转装置和轮胎的旋转。

优选地提供，在对轮胎的内表面执行第二检查的同时，再次使旋转装置和轮胎围绕轮胎的旋转轴线旋转。

轮胎围绕其旋转轴线的旋转允许在保持传感器固定并保持轮胎所占据的空间不变的同时执行这些检查。

优选地，在将轮胎放置在用于检查轮胎的工作站中之后并且在将所述至少一个传感器携带到轮胎内之前，提供轮胎沿着横向方向的初步定心。

优选地，通过在轮胎搁置在抵接平面上时对称且同时地移动翻转装置的第一抓持元件和第二抓持元件直到使它们抵靠轮胎的径向外部部分的直径相对的区域以及随后将第一抓持元件和第二抓持元件与轮胎间隔开来执行初步定心。

换句话说，抓持器是自定心的，并且轮胎通过沿横向方向自定心而在抵接平面上移动。该方案允许对不同形状和尺寸的轮胎执行在与行进正交的方向上的初步定心，在行进方向上的初步定心如上所述那样执行。

优选地，使轮胎的胎圈或轮胎的相对胎圈与抓持构件接合包括：通过使轮胎的旋转轴线与抓持构件的中心轴线重合来执行轮胎的精细定心。

当抓持器与胎圈接合时，也会执行定心。

优选地，使轮胎的胎圈或轮胎的相对胎圈与抓持构件接合包括：同时且对称地使抓持构件的至少三个突出部从收缩位置移动到抓持位置直到将所述突出部携带成与所述胎圈接触以便使中心轴线与轮胎的旋转轴线重合为止，在所述收缩位置中，所述至少三个突出部彼此靠近且靠近抓持构件的中心轴线，在所述抓持位置中，所述至少三个突出部彼此间隔开并且与抓持构件的中心轴线等距。

所述至少三个突出部是自定心的，并且沿着轮胎的优选径向方向对称地并且同时地移动，以便使其定心。

优选地提供，在将轮胎锁定在抓持构件上之后并且在对轮胎的内表面实施第一检查之前，使轮胎从抵接平面升高。

优选地，将所述至少一个传感器携带到轮胎内包括：降低机械臂，其中所述至少一个传感器放置在机械臂的一个端部处。

轮胎的提升允许限制机械臂的行程以及限制获得机械臂所需的结构的尺寸。

优选地，对轮胎的内表面执行第一和第二检查包括：通过所述至少一个传感器对轮胎的内表面执行光学扫描。

优选地，该方法包括：通过安装在支撑结构上的至少一个辅助传感器对轮胎的外表面执行第一和第二检查。

优选地，对轮胎的外表面执行第一和第二检查包括：通过所述至少一个辅助传感器对轮胎的外表面执行光学扫描。

优选地，对内表面执行的第一检查和对外表面执行的第一检查同时进行。

优选地，对内表面执行的第二检查和对外表面执行的第二检查同时进行。

优选地提供，通过安装在支撑结构上的扫描仪读取轮胎的识别代码，所述识别代码优选为条形码，优选地与第一检查同时地或与第二检查同时地读取轮胎的识别代码。

优选地，对轮胎的第一半体执行第一检查，并且对轮胎的第二半体执行第二检查。

优选地，使轮胎的径向外部部分与抓持元件接合包括：在轮胎上对称并且同时地闭合承载翻转装置的第一抓持元件的第一臂和承载翻转装置的第二抓持元件的第二臂。

优选地，使轮胎翻转180°包括：使第一抓持元件相对于第一臂旋转180°和/或使第二抓持元件相对于第二臂旋转180°。

优选地提供，在使轮胎翻转180°之前，相对于抵接平面进一步升高轮胎。

优选地提供，在接合轮胎的相对胎趾之前，朝向抵接平面降低轮胎。

优选地，将轮胎布置在用于检查轮胎的工作站中包括：通过用于检查轮胎的工作站的入口插入轮胎，使轮胎沿行进方向在所述工作站的抵接平面上行进。

优选地，在插入期间，该方法包括：检测轮胎的直径和轴向尺寸。

优选地，检测轮胎的直径和轴向尺寸包括：使轮胎穿过光学屏障，所述光学屏障布置成穿过入口。

优选地，将轮胎布置在用于检查轮胎的工作站中包括：执行轮胎沿着行进方向的初步定心。

优选地，执行轮胎沿着行进方向的初步定心包括：根据所检测的直径，使轮胎停止行进。

优选地，根据本发明的用于检查轮胎的工作站是独立工作站。

优选地，根据本发明的用于检查轮胎的工作站配置成用于执行低清晰度检查。

优选地，根据本发明的用于检查轮胎的工作站配置成用于执行高清晰度检查。

从根据本发明的用于检查轮胎的工作站的优选但非排他的实施例的详细描述中，进一步的特征和优点将变得更加清楚。

附图说明

在下文中，将参考附图给出这种描述，这些附图仅出于说明性目的，因此是非限制性的，其中：

图1示意性地示出了用于检查轮胎的设备，该设备包括根据本发明的用于检查轮胎的工作站；

图2示出了图1中的用于检查轮胎的工作站的总体三维视图；

图3示出了图2的三维视图，其中一些部分被移除以更好地突出其他部分；

图4示出了处于操作构造中的图2和3所示的工作站的元件；

图5示出了处于不同操作构造中的图4中的元件；

图5A示出了处于另外的不同操作构造中的图4中的元件；

图6示出了处于操作构造中的图2和3所示的工作站的另一元件；

图7示出了处于不同操作构造的图6中的元件；

图8示出了图6和7中的元件的放大部分；

图9示出了图2中的视图，其中另外的部分被移除以突出处于操作构造中的另一元件；

图10示出了处于不同操作构造中的图9中的元件；

图11示出了图9和图10中的元件的放大部分；

图12示出了图9和图10中的元件的另一放大；

图13示出了图9和图10中的元件的不同放大部分。

具体实施方式

参照图1，附图标记1整体上表示用于检查轮胎的设备。设备1配置成用于对来自未示出的生产设备的轮胎2执行多个无损测试。

该生产设备包括轮胎生产线，该轮胎生产线由生轮胎构建设备以及可操作地布置在该构建设备下游的至少一个模制和硫化单元构成。

在一非限制性实施例中，构建设备包括胎体构建线，在该胎体构建线处，成形鼓在半成品的不同输送工作站之间移动，这些不同输送工作站被布置成在每个成形鼓上形成胎体套筒。同时，在外套筒构建线中，一个或多个辅助鼓在不同的工作站之间顺序地移动，这些不同的工作站被布置成在每个辅助鼓上形成外套筒。该构建设备还包括组装工作站，在该组装工作站处，外套筒被联接至胎体套筒。

在生产设备的其他实施例中，构建设备可以是不同类型的，例如被设计成在单个鼓上形成所有上述部件。

最后，所构建的轮胎2被转移到模制和硫化单元。

从生产线，特别是从模制和硫化单元，成品轮胎2以预定的速率和对应的预定生产循环时间一个接一个地顺序离开。

用于检查轮胎2的设备1位于紧接着生产线的下游并且配置成在所述轮胎2的模制和硫化之后执行无损测试。

用于检查轮胎2的设备1包括用于检查轮胎2的工作站3，该工作站配置成执行轮胎2本身的初步和低清晰度检查。用于检查轮胎2的设备1还包括第一检查单元4、第二检查单元5以及翻转和运输装置6，所述翻转和运输装置可操作地插置在第一检查单元4和第二检查单元5之间。第一检查单元4和第二检查单元5配置成用于对轮胎2的相应半体执行多个高清晰度检查。第一检查单元4、第二检查单元5以及翻转和运输装置6限定了检查路径，该检查路径配置成供每个轮胎2按照步距经过。根据图1中示意性示出的实施例，第一检查单元4和第二检查单元5包括多个高清晰度检查工作站7(在所示的示例中，每个单元对应三个工作站)。在第一检查单元4的每个高清晰度检查工作站7中，轮胎2以相应侧壁搁置，并且轮胎的半体在轮胎2围绕其自身的旋转轴线Z'旋转的同时经受由多个第一检查工具实施的高清晰度检查。在第二检查单元5的每个高清晰度检查工作站7中，轮胎2以相对侧搁置，轮胎2的另一半体在轮胎2围绕其自身的旋转轴线Z'旋转的同时经受由相应多个第二检查工具实施的高清晰度检查。

用于检查轮胎2的工作站3位于第一检查单元4的上游，并且邻近所述第一检查单元4中的用于轮胎2的入口。

在图2和图3中更详细地示出了用于检查轮胎2的工作站3。用于检查轮胎2的工作站3包括支撑结构8，该支撑结构由框架构成，该框架包括通过上横梁和下横梁连接的四个立柱。支撑结构8具有上部部分和配置成搁置在地面上的下部部分。在支撑结构8内，安装有机动辊式输送机9，该机动辊式输送机限定了水平抵接平面，该水平抵接平面配置成用于支撑以轮胎2的侧壁之一搁置的轮胎。因此，所述抵接平面垂直于轮胎2的旋转轴线Z'。

机动辊式输送机9包括多个从动辊，这些从动辊围绕各自的轴线旋转并且当轮胎2搁置在辊上时限定了垂直于轮胎2的旋转轴线Z'的行进方向A。机动辊式输送机9允许轮胎2沿行进方向A移动以被装载到工作站3中或从工作站卸载。在未示出的一替代实施例中，可移动的抵接平面由一个或多个输送带限定。

在支撑结构8的上部部分和机动辊式输送机9之间限定了操作空间10，该操作空间配置成一次接收、移动和检查一个轮胎2。因此，操作空间10被界定在抵接平面和上部部分之间。最后，抵接平面面向操作空间10。

支撑结构8的四个立柱中的两个第一立柱界定了用于轮胎2的入口11，其余两个立柱限定了用于轮胎2的出口12。

测量装置配置成用于测量轮胎2的直径D和轴向尺寸W。该测量装置包括电磁波的发射器13和接收器14，其配置成生成通过入口11的光学屏障，所述电磁波优选落入包括红外、可见光和紫外线的波段中，甚至更优选地为激光类型。发射器13和接收器14安装在两个第一立柱上并且彼此面对。发射器13和接收器14具有竖直延伸部，以便生成位于竖直平面中并且在所述两个第一立柱之间延伸的激光束。激光束构成光学屏障，所述光学屏障在高度上基本上从抵接平面开始竖直延伸，并且所述光学屏障的高度大于或等于要检查的轮胎2的最大轴向尺寸W。因此，激光束所在的竖直平面、即光学屏障垂直于行进方向A并且平行于轮胎2的旋转轴线Z'。

该测量装置包括电子管理系统，该电子管理系统连接到发射器13和接收器14并且连接到未示出的马达，该马达确定机动辊式输送机9的从动辊的旋转。已知轮胎2的行进速度、即辊的转速，测量装置根据在通过入口11进入的轮胎2第一次拦截光学屏障时到所述轮胎从光学屏障完全离开、即轮胎2完全进入工作站3中并且容纳在操作空间10且被牢固地支撑在抵接平面上时之间所经历的时间间隔来检测轮胎2的直径D。

电子管理系统还允许检测在轮胎2通过光学屏障时轮胎2拦截的光学屏障的最大百分比并且计算轮胎2本身的轴向尺寸W。

根据本发明的用于检查轮胎的方法，电子管理系统(其优选是整个工作站3的管理系统)以如下方式控制机动辊式输送机9：当轮胎2的旋转轴线Z'到达工作站3的中心轴线Z(图3、4、5和5A)时停止从动辊；或者执行轮胎2沿着行进方向A的初步定心。

如图3中可见，抵接平面具有配置成用于允许抓持构件16通过的开口15。错过从动辊中的一些，而另一些被分成两个半体，以便赋予开口15十字形状。

抓持构件16包括(图4、5、5A)四个支撑臂17。支撑臂17是水平的并且在角度上等距，也就是说，所述支撑臂以十字图案布置。因此，开口15与抓持构件16相反成形。

支撑臂17中的每个承载相应的突出部18，该突出部竖直延伸并且能够借助于未示出的相应致动器沿着相应臂17移动和被引导。抓持构件16围绕竖直的中心轴线Z安装在旋转装置19上，所述中心轴线与十字图案的中心重合。旋转装置19由马达20带动旋转并且配置成用于使抓持构件16围绕中心轴线Z旋转。

四个突出部18平行于中心轴线Z并且可沿着臂17在收缩位置(图5)和抓持位置(图4)之间移动，在该收缩位置中，它们相互靠近并靠近所述中心轴线Z，在该抓持位置中，它们在臂17的端部处间隔开并与中心轴线Z等距。

抓持构件16还可以以竖直平移的方式移动，即沿着其自身的中心轴线Z移动。特别地，旋转装置19安装在可沿着竖直引导件22移动的支撑元件21上并且由相应的第一致动器23移动。

前述竖直平移允许抓持构件16在降低的休止位置(图5A)和至少一个升高的操作位置(图4和图5)之间移动，在该降低的休止位置中，所述抓持构件回撤到开口15中并且位于抵接平面下方，在所述至少一个升高的操作位置中，所述抓持构件从开口15伸出。

因此，抓持构件16可在操作空间10内操作并且配置成用于在所述抓持构件16位于所述操作空间10中时支撑轮胎2。特别地，抓持构件16配置成用于接合轮胎2的胎圈并且以这种方式锁定轮胎2。特别地，当这四个突出部18处于所述四个突出部在臂17的端部处间隔开的抓持位置时，它们能够接合轮胎2的胎圈中的一个的径向内边缘，以便保持所述轮胎2。抓持构件16还能够支撑搁置在臂17上的轮胎2。

用于检查轮胎2的工作站3包括翻转装置24(图9-13)，所述翻转装置具有第一抓持元件25和第二抓持元件26，所述第一抓持元件和所述第二抓持元件配置成用于接合轮胎2的径向外部部分。翻转装置24是抓持器，所述抓持器包括能够以相互接近或分开的方式移动的第一臂27和第二臂28。第一抓持元件25被安装成能够在第一臂27的相应端部上旋转180°，第二抓持元件26被安装成能够在第一臂27的相应端部上旋转180°。第一抓持构件25和第二抓持构件26围绕共同的翻转轴线Y旋转(图11)。翻转轴线Y垂直于行进方向A和中心轴线Z。在所示的实施例中，第一抓持元件25由第二致动器29围绕翻转轴线Y移动。第二抓持元件26能够在第二臂28上自由旋转并且由保持在第一抓持元件25和第二抓持元件26之间的轮胎2驱动旋转。第二抓持元件26连接到安装在第二臂28上的旋转检测器30。在示出的实施例中(图13)，旋转检测器30包括气动致动器31，该气动致动器安装在第二臂28上并通过齿轮齿条对32连接到第二抓持元件25。齿轮与翻转轴线Y同轴并且与第一抓持元件25一起旋转。齿条安装在气动致动器31的杆的一个端部上并且与齿轮啮合。

所述第一抓持元件25和第二抓持元件26中的每个均包括一对相互间隔开的圆柱体33，所述圆柱体配置成用于抵接轮胎2的径向外部部分，其自身轴线平行于轮胎2自身的旋转轴线Z'。两个圆柱体33安装在围绕翻转轴线Y铰接到相应的第一臂27或第二臂28的板上。

第一臂27和第二臂28可通过它们在水平引导件34上的平移以及通过未示出的专用致动器而朝向彼此或远离彼此移动。因此，翻转装置被约束至框架的一侧，并且抓持器从框架的所述侧悬臂式延伸。水平引导件34安装在放置在竖直立柱中的两个上的竖直引导件35上。第三致动器36允许抓持器在竖直引导件35上沿着平行于轮胎2的旋转轴线Z'的方向移动。

翻转装置可在抵接平面上方的操作空间10内操作并且配置成用于在轮胎位于所述操作空间10中时使轮胎2围绕翻转轴线Y翻转。

用于检查轮胎2的工作站3包括检查装置37，该检查装置配置成对容纳在操作空间10中的轮胎2的内表面和外表面执行检查。

检验装置37包括连接到支撑结构8的上部部分的机械臂38。机械臂38在操作空间10内可操作地活动并且朝向抵接平面伸出。机械臂38具有承载传感器39的下端部，该传感器包括照相机和电磁波的发射器，所述电磁波优选落入包括红外、可见光和紫外线的波段中，甚至更优选地为激光类型，所述传感器配置成用于检测低清晰度3D图像(例如，介于约0.3mm和约5mm之间)，其目的是对轮胎2的内表面执行初步检查。例如，该传感器39是LMITechnologies^TM的Gocator^TM。机械臂38安装在相应的竖直引导件40上，该竖直引导件又由可在相应的水平引导件42上移动的滑架41承载。第四致动器43允许臂38和传感器39沿着垂直于轮胎2的旋转轴线Z'的水平方向移动。第五致动器44允许臂38和传感器39沿着平行于轮胎2的旋转轴线Z'的竖直方向移动。

检查装置37包括一个辅助传感器45(图6和图7)，该辅助传感器配置成用于对容纳在操作空间10中的轮胎2的外表面执行检查。辅助传感器45固定地安装在支撑结构8的上部部分上并且面向抵接平面。辅助传感器45包括照相机和电磁波的发射器，所述电磁波优选落入包括红外、可见光和紫外光的波段中，甚至更优选地为激光类型，所述辅助传感器配置成用于检测低清晰度3D图像(例如，介于约0.3mm和约5mm之间)，其目的是对轮胎2的外表面执行初步检查。例如，该传感器也是来自LMI Technologies^TM的Gocator^TM。

检查装置37包括条形码扫描仪46，该条形码扫描仪配置成用于读取轮胎2上的代码。条形码扫描仪46也固定地安装在支撑结构8的上部部分上并且面向抵接平面。

检查装置37以及翻转装置24位于抓持构件16上方以及机动辊式输送机9上方、即抵接平面上方。

根据本发明的用于检查轮胎的方法，来自例如轮胎生产线的模制和硫化单元的轮胎2被布置在用于检查轮胎的工作站3中，以使所述轮胎通过所述辊式输送机9的辊的机动化运动沿着行进方向A(其中所述轮胎的侧壁搁置在由辊式输送机9限定的抵接平面上)穿过入口11。

在插入到工作站3中期间，通过前述测量装置检测轮胎2的直径D和轴向尺寸W。此外，执行轮胎2沿着行进方向A的初步定心。

一旦轮胎2固定不动地位于辊式输送机9上，使得所述轮胎自身的旋转轴线Z'位于工作站3的中心轴线Z附近，便使抓持器降低，并且对称地且同时地使第一臂27和第二臂28闭合在轮胎2上，直到在轮胎2搁置在抵接平面上时使第一抓持元件25和第二抓持元件26抵靠在轮胎2的径向外部部分的直径相对的区域上。随后，从轮胎2移除第一抓持构件25和第二抓持构件26。以这种方式，轮胎2沿着横向方向K定心，所述横向方向是水平的并且垂直于行进方向A。抓持器因此自定心，并且轮胎2通过使轮胎滑动到抵接平面上而移位。

在该步骤中，轮胎2搁置在辊式输送机9上并且定位在辊式输送机9的开口15上方以及抓持构件16上方，同时抓持构件16回撤在所述开口15中。

抓持构件16被部分地提升，以使其四个突出部18伸出超过抵接平面并将它们放置在相对于放置在辊式输送机9附近的轮胎2的胎圈的径向内部位置中。四个突出部18在处于其收缩位置中时被升高。随后，抓持构件16的四个突出部18同时且对称地从收缩位置移动到抓持位置，直到它们与胎圈接触为止。四个突出部18在胎圈上朝向轮胎2的外部施加径向推力，从而将轮胎2锁定在抓持构件16上并且执行精细定心，以便使抓持构件16的中心轴线Z与轮胎2的旋转轴线Z'重合。然后，当抓持构件16接合胎圈时，所述抓持构件也执行轮胎2的精细定心。

抓持构件16进一步升高，以便使轮胎2从抵接平面升高。当轮胎2处于升高位置时，机械臂38将传感器39携带到轮胎2内。特别地，位于支撑结构8的上部部分处的传感器39沿着平行于行进方向A的方向向下移动，直到其进入轮胎2内。

一旦传感器39已经被定位并且机械臂38停止，就通过使轮胎2旋转约370°而使旋转装置19旋转，同时传感器39(特别是借助于3D光学扫描)对轮胎2的内表面的第一半体执行第一检查，辅助传感器45(特别是通过3D光学扫描)对轮胎2的外表面的第一半体执行第一检查。条形码扫描仪46读取由轮胎2的面向上的侧壁携带的条形码(如果有)。条形码包含例如轮胎2的识别数据。

一旦已经完成对轮胎2的第一半体的第一检查，机械臂38就提供从轮胎2中抽出传感器39并使其移动远离轮胎2本身。同时、恰好之前或之后不久，通过降低抓持器并闭合第一臂27和第二臂28来再次移动抓持器，直到轮胎2的径向外部部分与第一抓持元件25和第二抓持元件26接合。此时，当轮胎2由抓持器支撑时，抓持构件16与轮胎2的胎圈脱离，从而使突出部18收缩以及使抓持构件16降低直到其回撤到开口15中。在不使用中，将抓持构件16从操作空间10取出，以允许轮胎2无干扰地翻转。

轮胎2进一步由抓持器升高，然后通过旋转第一抓持元件25和第二抓持元件26而围绕翻转轴线Y翻转180°。特别地，在第二抓持元件26由轮胎2本身带动旋转的同时，第二致动器29使第一抓持元件25和轮胎2旋转。旋转检测器30验证由第二致动器29施加的180°旋转实际上是由第二抓持元件26、然后由轮胎2执行的。

一旦已经执行了翻转，带有轮胎2的抓持器就被降低，并且抓持构件16再次被升高以接合轮胎2的相对的胎圈并且锁定轮胎2。在翻转的轮胎2由抓持构件16支撑时，第一抓持构件25和第二抓持构件26移动远离轮胎2的径向外部部分，并且抓持器再次升高。同时、恰好之前或之后不久，在轮胎2处于升高位置时机械臂38使传感器39返回到轮胎2内。一旦传感器39已经被定位并且机械臂38停止，就通过使轮胎2旋转约370°来使旋转装置19旋转，同时传感器39(特别是借助于3D光学扫描)对轮胎2的内表面的第二半体执行第二检查，辅助传感器45(特别是借助于3D光学扫描)对轮胎2的外表面的第二半体执行第二检查，并且在之前还没有完成读取的情况下，条形码扫描仪46读取由轮胎2的面向上的侧壁承载的条形码。

在轮胎2的第二半体的检查结束时，终止旋转，将传感器39从轮胎2撤回和移除，使抓持构件16降低，并将突出部18带至收缩位置中，以便释放轮胎2和将其搁置在辊式输送机9上。

因此，可以启动辊式输送机9，以使轮胎2从出口12离开并使另一待检查的轮胎2进入。

在用于检查轮胎的工作站3中执行的完整和低清晰度的初步分析允许确定地知道轮胎2的尺寸和形状，以便为该工作站3下游的高清晰度检查做准备。

从用于检查轮胎2的工作站3中一个接一个地出来的轮胎2(如果合适)被相继地进给到第一检查单元4中，然后被进给到第二检查单元5中，在第一检查单元和第二检查单元中进行高清晰度检查。

依照根据本发明的用于检查轮胎的工艺，通过沿着与第一检查单元4相对应的检查路径的第一部分执行多个高清晰度检查来检查每个轮胎2的第一半体，在翻转和运输装置6中执行翻转之后，通过沿着与第二检查单元5相对应的检查路径的第二部分执行相同的多个高清晰度检查来检查所述轮胎2的第二半体。

如果在工作站3中执行第一和第二低清晰度初步检查之后发现轮胎2不符合规定，则将其丢弃，而不使其经过第一检查单元4和第二检查单元5，或者使其穿过但不执行高清晰度检查，这是因为这可能损害所述第一检查单元4和第二检查单元5的检查工具。

在未示出的实施例中，根据本发明的用于检查轮胎的工作站3是独立的工作站，即，它不位于其他检查单元的上游，并且可以与适当的传感器一起用于执行低清晰度检查和/或高清晰度检查。例如，上述传感器中的一个或多个可以与允许获取高清晰度图像的传感器集成/替换，以便为了执行轮胎2的高清晰度检查。