APARATO PARA DETERMINAR EL ESTADO DE UN CONJUNTO DE RUEDA.

Aparato para determinar el estado de un conjunto de rueda [0001] La presente invención se refiere a un aparato para determinar el estado de un conjunto de rueda que utiliza recopilación y análisis de datos sin contacto, y más específicamente a un aparato para obtener datos por medición sin contacto para proporcionar una representación tridimensional para determinación de las condiciones del conjunto de rueda. ANTECEDENTES DE LA EXPOSICIÓN ES 2 366 110 T3 [0002] Los siguientes términos pueden usarse a lo largo de toda la descripción presentada en este documento y se les debería dar el siguiente significado a menos que estén en contradicción o se amplíen por otras descripciones expuestas en este documento. [0003] Rueda se refiere a un soporte mecánico similar a un disco, generalmente cilíndrico, típicamente metálico para sostener una cubierta típicamente neumática y montaje en un eje de vehículo. Una rueda tiene dos pestañas separadas axialmente (o labios anulares), cada pestaña adaptada para recibir firmemente un talón respectivo de los dos talones de la cubierta montada. [0004] Cubierta es un dispositivo mecánico laminado de forma generalmente toroidal (normalmente un toro abierto) que tiene dos talones, dos flancos y una superficie de rodadura, hecha de caucho, sustancias químicas, material textil y acero u otros materiales, e inflada típicamente con aire a presión. Una cubierta está montada en la base de llanta de una llanta (detallándose la llanta en lo sucesivo). [0005] Flanco de una cubierta se refiere a una porción de la cubierta entre la superficie de rodadura (normalmente la superficie de marcha de la cubierta) y el talón. [0006] El término llanta se refiere a la parte de una rueda que está hecha de metal, en particular aluminio, acero, u otra aleación, y a la que se sujeta una cubierta neumática, normalmente hecha de caucho. La llanta incluye una base de llanta que se extiende periféricamente a la que se sujeta la cubierta, y una porción de disco de rueda dentro de la base de llanta que se extiende periféricamente. Esa porción de disco de rueda puede tener aberturas o ninguna abertura. El disco de rueda también puede estar formado de radios. [0007] Conjunto de rueda se refiere en general a una cubierta, una combinación de una llanta y una cubierta sujeta a la misma, o una rueda. [0008] Un procedimiento sin contacto y un sistema para analizar las condiciones de la cubierta dirigiendo radiación a la cubierta que ha de ser examinada y detectar la radiación reflejada se desvela, por ejemplo, en el documento US7269997B2. [0009] El documento WO96/10727 desvela un aparato de escaneado de cubiertas y un procedimiento correspondiente en el que un bastidor que está equipado con un medio de escaneado basado en láser para emitir luz de ciertas propiedades hacia una cubierta de una rueda de vehículo y un medio para hacer girar la rueda de vehículo. El aparato puede colocarse debajo de la rueda de vehículo en prueba cuando el vehículo es levantado hasta cierto punto y la cubierta de interés puede girar libremente. El sensor recibe la luz reflejada desde la superficie de la cubierta en prueba y se obtiene información tridimensional acerca del perfil de la cubierta. Es decir, se recogen datos de la banda de rodadura de la cubierta cuando la cubierta (la rueda de vehículo) se hace girar durante al menos una rotación. La señal de salida del sensor es convertida en una señal digital correspondiente a partir de la cual pueden obtenerse datos tridimensionales. Un medio de visualización permite la visualización en colores falsos de los datos digitales que muestran un perfil detallado de altura y profundidad de la cubierta según se mide. [0010] El documento US5789668 desvela un aparato y un procedimiento relacionado para obtener el perfil de cubierta incluyendo la banda de rodadura y ambos flancos, en el que una cubierta que ha de ser medida se monta en un eje o árbol horizontal y se asegura al mismo. La cubierta se hace girar por un medio de accionamiento, y cuando la cubierta gira y su rotación es controlada por un codificador rotatorio, una sonda sin contacto, como una sonda láser, se coloca en la cubierta de tal manera que ambos flancos y la superficie de la banda de rodadura pueden ser escaneados. La sonda puede ser una sonda basada en láser, y puede obtenerse información tridimensional acerca de la banda de rodadura de la cubierta (en general, el estado de la cubierta). Esta puede 2 formar la base para una representación tridimensional acerca de las condiciones de la superficie de la banda de rodadura de la cubierta para el operador. [0011] El documento US2004/0071334A1 desvela un dispositivo y un procedimiento para control de calidad de un cuerpo y se obtiene un registro tridimensional de la forma del cuerpo. Específicamente, se obtiene una representación de altura de la superficie del cuerpo a partir de los datos recogidos. Pueden proporcionarse más datos indicativos del estado del cuerpo controlado después del procesamiento de los datos recogidos, de manera que pueden detectarse variaciones de la altura de la superficie y cualquier desnivel. Puede definirse la zona de detección específica. El dispositivo y el procedimiento pueden usarse para controlar las cubiertas de vehículos para control de calidad seguro. [0012] El documento US6539789B1 desvela una detección de irregularidades en una superficie convexa como un flanco de cubierta, usando filtrado de paso de banda, en la que un dispositivo emisor de radiación se pone cerca del costado de la cubierta en prueba para enviar haces de iluminación a un flanco de la cubierta y obtener un registro de la radiación reflejada mediante un sensor de imagen. En el momento de la evaluación de datos correspondiente el sistema de detección puede analizar áreas específicas de zonas identificadas donde se han detectado irregularidades y exceden un valor umbral predeterminado o un área predeterminada de la cubierta en prueba. El sistema se usa para control de calidad. [0013] El documento US2005/0268707A1 (que corresponde al documento US7269997B2) desvelaba el análisis de la cubierta de una rueda de vehículo incluyendo la banda de rodadura y ambos flancos de la misma. Está provista una pluralidad de fuentes de luz y detectores para detectar las diferentes superficies de interés de la cubierta, y se obtiene información de altura que forma la base para una imagen que muestra el perfil de altura de las superficies medidas de la cubierta. Específicamente, puede obtenerse una representación tridimensional. Por otra parte, puede obtenerse una codificación por color de los diferentes tipos de la superficie de la banda de rodadura de la cubierta a partir de los datos recogidos cuando se asigna diferente color a diferentes alturas según se mide, y puede proporcionarse en un medio de visualización un perfil de superficie correspondiente de la cubierta basado en la información de altura y el color asignado. RESUMEN DE LA EXPOSICIÓN ES 2 366 110 T3 [0014] La exposición según la presente invención presenta un concepto de medición sin contacto y evaluación de datos para determinar un estado de un conjunto de rueda, que incluye básicamente una cubierta y una llanta. La cubierta representa fundamentalmente un eje de rotación y una superficie de rodadura dispuesta entre dos flancos. El sistema de medición sin contacto se usa para obtener y determinar parámetros geométricos del conjunto de rueda, es decir, de la cubierta y/o la llanta. [0015] Un aparato de ejemplo según la presente invención puede incluir una fuente emisora para emitir señales de radiación hacia la cubierta. Está provisto al menos un detector para recibir las señales reflejadas desde el conjunto de rueda en respuesta las señales de radiación emitidas. Las señales reflejadas son suministradas a un dispositivo de procesamiento de datos, como un ordenador para ejecutar un programa predeterminado, para determinar las condiciones del conjunto de rueda. El dispositivo de procesamiento de datos obtiene información geométrica, como la altura o profundidad en relación con una línea base de referencia, de una pluralidad de puntos del conjunto de rueda basándose en las señales recibidas desde el al menos un detector. La pluralidad de puntos pueden estar situados sobre una cubierta extendiéndose en una dirección desde uno de los flancos de la cubierta hasta el otro e incluyendo las superficie de rodadura de la misma, o pueden estar situados sobre la llanta del conjunto de rueda extendiéndose desde el eje de rotación del conjunto de rueda dispuesto, por ejemplo, en un aparato de equilibrado de rueda, hasta el borde de la llanta. El concepto de detección o medición sin contacto realiza la medición a lo largo de un recorrido que puede ser paralelo al eje de rotación del conjunto de rueda o puede ser en una dirección radial desde el eje de... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para determinar el estado de un conjunto de rueda (14) que incluye al menos una llanta (20) y una cubierta (34), comprendiendo el aparato: una fuente emisora (22) para emitir señales de radiación hacia el conjunto de rueda, al menos un detector (24) para recibir señales reflejadas desde dicho conjunto de rueda en respuesta a las señales de radiación emitidas, un dispositivo de procesamiento de datos (26) conectado a dicha fuente emisora y dicho al menos un detector para procesar datos, en el que dicho dispositivo de procesamiento de datos está configurado para realizar las etapas de: obtener información de altura incluyendo las alturas respectivas de una pluralidad de puntos situados en la superficie del conjunto de rueda basándose en las señales recibidas desde el al menos un detector, obtener un conjunto de datos tridimensionales indicativo de dicha información de altura, y generar un perfil de superficie de al menos una parte del conjunto de rueda, basándose en el conjunto de datos tridimensionales, y visualizar en un medio de visualización (30) dicho perfil de superficie generado como una representación tridimensional, en el que dicho dispositivo de procesamiento de datos está configurado para acceder a información relacionada con diferentes colores asignados a diferentes alturas, y generar dicho perfil de superficie de al menos una parte del conjunto de rueda basándose en dicho conjunto de datos tridimensionales y dichos colores asignados, caracterizado porque dicha representación tridimensional indica las diferencias entre una información de altura medida realmente de la cubierta y una superficie de rodadura ideal de la cubierta en un estado nuevo. 2. Aparato según la reivindicación 1, en el que dicho perfil de superficie cubre la superficie completa de la cubierta (34) y la superficie de la llanta (20). 3. Aparato según la reivindicación 1, en el que dicha fuente emisora (22) está adaptada para obtener dicha información de altura escaneando dichas superficies de dicho conjunto de rueda (14) mientras que dicho conjunto de rueda se hace girar al menos una revolución. 4. Aparato según la reivindicación 3, en el que dicho dispositivo de procesamiento de datos (26) está adaptado para clasificar la información de altura del conjunto de rueda (14) en una pluralidad de secciones de altura, y para asignar un color predeterminado a cada una de la pluralidad de secciones de altura. 5. Aparato según la reivindicación 3, en el que dicho medio de procesamiento de datos (26) está adaptado para generar dicho perfil de superficie de dicha cubierta (34) a lo largo de la superficie de rodadura circunferencial (35) de dicha cubierta o al menos una porción de la misma. 6. Aparato según la reivindicación 4, en el que dicho medio de procesamiento de datos (26) está adaptado para generar dicho perfil de superficie de dicha cubierta (34) a lo largo de un primer y un segundo flancos (301 y 302) de dicha cubierta. 7. Aparato según la reivindicación 1, que además comprende un detector de ángulo de rotación (17) para detectar un ángulo de rotación de dicho conjunto de rueda (14). 8. Aparato según la reivindicación 7, en el que dicha fuente emisora (22) está adaptada para emitir señales de radiación hacia el conjunto de rueda (14) y dicho al menos un detector (24) está adaptado para recibir las señales reflejadas desde dicho conjunto de rueda dependiendo del ángulo de rotación existente detectado por dicho detector de ángulo de rotación (17). 9. Aparato según una de las reivindicaciones 1 a 8, en el que dicho dispositivo de procesamiento de datos (26) está adaptado para controlar el funcionamiento de dicha fuente emisora (22) y dicho al menos un detector (24), y está adaptado para controlar la rotación de dicho conjunto de rueda (14) dependiendo del funcionamiento de dicha fuente emisora y dicho al menos un detector. 10. Aparato de equilibrado de rueda, que incluye un medio de montaje (16) al que un conjunto de rueda (14) que tiene una llanta (20) y una cubierta (34) se monta de manera giratoria en un árbol de medición (18) que se 14 ES 2 366 110 T3 extiende desde el medio de montaje, y un aparato (10) para determinar el estado del conjunto de rueda según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9. ES 2 366 110 T3 16 ES 2 366 110 T3 17 ES 2 366 110 T3 18 ES 2 366 110 T3 19 ES 2 366 110 T3 ES 2 366 110 T3 21 ES 2 366 110 T3 22 ES 2 366 110 T3 23 ES 2 366 110 T3 24 ES 2 366 110 T3