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Die Erfindung betrifft eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Kennzeichnung, insbesondere eines Barcodes oder eines QR-Codes, auf einer Seitenwand eines Fahrzeugreifens, sowie Verwendungen derselben.
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Fahrzeugreifen können unterschiedliche Kennzeichnungen, beispielsweise Barcodes oder QR-Codes, aufweisen, die sowohl im Reifenaufbauprozess als auch bei der Nutzung des Fahrzeugreifens einen Zugriff auf Informationen zum betreffenden Fahrzeugreifen ermöglichen. So können beispielsweise Reifendimensionen, Herstellerangaben oder auch spezielle Charakteristiken des Fahrzeugreifens in einer solchen Kennzeichnung hinterlegt sein. Durch ein berührungsloses Auslesen der Kennzeichnung beispielsweise über einen Sensor können einzelne Prozesseinheiten im Reifenaufbauprozess auf die entsprechenden Eigenschaften, z.B. die Reifendimension, des jeweiligen Fahrzeugreifens individuell angepasst werden, um den Reifenherstellungsprozess zu beschleunigen. Auch im Betrieb des Fahrzeugreifen, beispielsweise in der Werkstatt, können Informationen über den Reifen ausgelesen werden.
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Herkömmlicherweise wird der Fahrzeugreifen zum Auslesen der Kennzeichnung, über ein konstant angetriebenes Förderband transportiert, wobei der Fahrzeugreifen unter einer fest installierten Sensorbrücke mit konstanter Geschwindigkeit vorbeifährt. Diese Sensorbrücke besteht aus mehreren, nebeneinander angebrachten Sensoren. Nachteilig hierbei ist, dass der Fahrzeugreifen in konstanter Geschwindigkeit unter der Sensorbrücke zu verfahren ist. Steht ein angetriebenes Förderband nicht zur Verfügung, ist eine aufwändige Einstellung einer konstanten Fördergeschwindigkeit nötig. Anstelle einer Sensorbrücke kann auch nur ein Barcodescanner verwendet werden. Der Reifen wird dabei um seine Reifenachse rotiert und der Sensor radial am Fahrzeugreifen positioniert. In diesem Fall ist eine Aufnahme jedes Reifens in einer Rotationsvorrichtung nötig, was den Prozessablauf insgesamt aufwändiger macht.
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Bekannt ist weiterhin, den Fahrzeugreifen bei der Herstellung an einer bestimmten charakteristischen Stelle zu markieren, um ein Ausrichten des Fahrzeugreifens auf diese charakteristische Stelle zu ermöglichen, beispielsweise auf der Felge. Die charakteristische Stelle ist hierbei für jeden Fahrzeugreifen individuell festgelegt, so dass auch eine individuell angepasste Aufbringung der Markierung nötig ist. Bisher wird dazu ein Sensor verwendet, aus dessen Bildaufnahmen die Reifenachse des Fahrzeugreifens ermittelt wird sowie ein aktuell vorliegender Winkel zwischen der Förderrichtung und der Kennzeichnung. Über einen Reifen-Drehantrieb wird der Fahrzeugreifen anschließend derartig verdreht, bis der von dem Sensor aufgenommene Ist-Winkel einem vorgegebenen Soll-Winkel entspricht.
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Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass zum Erfassen des gesamten Fahrzeugreifens zum Ermitteln des Ist-Winkels eine aufwändige Sensoreinheit bereitzustellen ist, in der ein Sensor oberhalb des Fahrzeugreifens in relativ großem Abstand positioniert wird. Dieser Sensor benötigt eine relativ zum Fremdlicht kontrastreiche Beleuchtung, die über die große Fläche der Seitenwand gleichmäßige Lichtverhältnisse liefert. Damit soll sichergestellt werden, dass für alle Reifengrößen gleiche Lichtverhältnisse erreicht werden. So eine Beleuchtung zusammen mit dem Sensor verursacht recht hohe Kosten. Zudem ist zum Identifizieren des Fahrzeugreifens ein weiterer Sensor nötig, der die Kennzeichnung mit hoher Auflösung erfassen kann, um auf die darauf hinterlegten Informationen zugreifen zu können. Der Gesamtaufbau ist demnach sehr aufwändig gestaltet.
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Aufgabe der Erfindung ist, eine Erfassungseinrichtung bereitzustellen, die in einfacher Weise und mit wenig Aufwand eine Erfassung einer Kennzeichnung auf einem Fahrzeugreifen ermöglicht. Aufgabe der Erfindung ist weiterhin, Verwendungen der Erfassungseinrichtung anzugeben, die einen variablen Einsatz der damit erfassten Kennzeichnung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch eine Erfassungseinrichtung nach Anspruch 1 sowie Verwendungen nach den weiteren unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die Unteransprüche geben bevorzugte Weiterbildungen an.
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Demnach ist eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Kennzeichnung, insbesondere eines Barcodes oder eines QR-Codes, auf einer Seitenwand eines Fahrzeugreifens vorgesehen, die mindestens aufweist:
- - ein Förderband zum Transportieren eines Fahrzeugreifens in einen Detektionsbereich,
- - eine Sensoreinheit mit einem Sensor, wobei der Sensor mit einem Erfassungsbereich auf einen Teilbereich des Detektionsbereichs derartig ausgerichtet werden kann, dass die Seitenwand eines in dem Teilbereich befindlichen Fahrzeugreifens von dem Sensor zumindest abschnittsweise erfasst und in Abhängigkeit davon Sensorsignale, die den erfassten Teilbereich charakterisieren, ausgegeben werden können,
wobei der Sensor mit einer Auswerteeinheit verbunden ist zum Übertragen der von dem Sensor erzeugten Sensorsignale, und die Auswerteeinheit ausgebildet ist, aus den Sensorsignalen eine Kennzeichnung auf der Seitenwand des Fahrzeugreifens zu ermitteln, wenn sich die Kennzeichnung im einem von dem Sensor erfassten Teilbereich befindet.
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Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass der Sensor derartig mit einem Sensor-Drehantrieb zusammenwirkt, dass der Erfassungsbereich des Sensors, vorzugsweise vollumfänglich, um eine Drehachse rotiert werden kann, vorzugsweise durch eine Drehung des Sensors selbst um die Drehachse, so dass die Seitenwand eines im Detektionsbereich befindlichen, vorzugsweise in seiner Position festgelegten, Fahrzeugreifens durch eine Ausrichtung des Erfassungsbereiches auf unterschiedliche Teilbereiche des Detektionsbereiches in mehreren Abschnitten erfasst werden kann zum Erfassen der Kennzeichnung.
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Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass durch die Sensoreinheit selbst bestimmt werden kann, mit welcher Geschwindigkeit die Seitenwand des Reifens durch den Sensor abschnittsweise abgescannt wird. Der Fahrzeugreifen kann daher in beliebiger Weise in den Detektionsbereich transportiert werden, vorzugsweise jedoch auf einer der Seitenwände liegend, so dass die auf der anderen Seitenwand aufgebrachte Kennzeichnung von der Sensoreinheit erfasst werden kann. Eine Drehung des Reifens, um die Seitenwand vollumfänglich abscannen zu können, ist dabei nicht zwangsläufig nötig, da der Sensor selbst gedreht werden kann. Gemäß einer Verwendung kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Fahrzeugreifen gedreht wird, um die Kennzeichnung in den Erfassungsbereich des Sensors zu verschieben. Zudem kann auf eine große Anzahl an Sensoren verzichtet werden. Daher kann der Aufbau der Erfassungseinrichtung sowie der Prozess zum Ermitteln der Kennzeichnung insgesamt vereinfacht und kostengünstiger gestaltet werden.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass ein radialer Abstand zwischen dem Sensor und damit des Erfassungsbereiches und der Drehachse einstellbar ist zum Verändern des Sichtbereiches des Sensors bei einer Rotation des Sensors um die Drehachse. Damit wird die Variabilität der Erfassungseinrichtung erhöht, da durch ein radiales Verstellen des Sensors unterschiedliche Rotationsdurchmesser eingestellt werden können. Dadurch können Fahrzeugreifen mit unterschiedlichen Dimensionen abgescannt werden. Weiterhin kann die Kennzeichnung in Relation zur Ausdehnung der Seitenwand vergleichsweise klein sein. Um die Kennzeichnung auch in diesem Fall mit einer hohen Auflösung erfassen zu können, ist auch eine radiale Verstellung des Sensors vorgesehen, um auch bei einer hochauflösenden Aufnahme von kleinen Teilbereichen eine vollständige Erfassung der Seitenwand zu ermöglichen.
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Vorzugsweise ist dazu vorgesehen, dass der Sensor in der Sensoreinheit längsverschieblich auf einem um die Drehachse verdrehbaren schienenartigen Element angeordnet ist zum Einstellen des radialen Abstandes. Dies stellt eine einfache Möglichkeit der Verstellung des radialen Abstandes dar. Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der Sensor über einen Stellantrieb, beispielsweise über einen Spindelantrieb oder einen Pneumatikzylinder, auf dem schienenartigen Element längsverschoben werden kann. Dadurch wird eine kontrollierte vollautomatisierte Verstellung des Sensors in radialer Richtung ermöglicht.
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Vorzugsweise ist außerdem vorgesehen, dass die Drehachse der Sensoreinheit auf einen Mittelpunkt des Detektionsbereiches derartig ausgerichtet ist, dass bei einer vollumfänglichen Rotation des Sensors um die Drehachse mit einem radialen Abstand zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert Seitenwände von Fahrzeugreifen mit unterschiedlichen Reifendimensionen erfasst werden können. Dadurch wird vorteilhafterweise erreicht, dass mit der Erfassungseinrichtung vollautomatisiert Fahrzeugreifen mit unterschiedlichen Dimensionen vermessen werden können, wobei eine Kenntnis der Dimension des Fahrzeugreifens nicht nötig ist. Durch eine sukzessive Verstellung des Drehwinkels des Sensors sowie des radialen Abstandes können sukzessive Teilbereiche des Detektionsbereiches erfasst werden, aus denen sich vorzugsweise die vollständige Seitenwand eines Fahrzeugreifens, unabhängig von dessen Dimension, rekonstruieren bzw. analysieren lässt, insofern diese in den durch den Maximalwert und den Minimalwert für den radialen Abstand festgelegten Grenzen angeordnet ist. Der Maximalwert und der Minimalwert werden durch die Konstruktion der Sensoreinheit, insbesondere des schienenartigen Elementes, entsprechend festgelegt, so dass ein ausreichender Bereich zum Erfassen üblicher Reifendimensionen abgedeckt ist.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass die Auswerteeinheit ausgebildet ist, aus der erfassten Kennzeichnung Informationen bezüglich eines im Detektionsbereich befindlichen Fahrzeugreifens zu extrahieren, insbesondere einer Position der Kennzeichnung im Erfassungsbereich. Die Erfassungseinrichtung lässt sich demnach beispielsweise in der Reifenherstellung dazu verwenden, einen Fahrzeugreifen zu identifizieren, um die Anlagen im Reifenaufbauprozess, die der Erfassungseinrichtung nachgeordnet sind, auf die Dimension des identifizierten Fahrzeugreifens abzustimmen.
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Vorzugsweise ist außerdem vorgesehen, dass das Förderband ein Schwerkraftförderband ist und im Detektionsbereich verstellbare Anschlagmittel derartig an einer Förderfläche des Förderbandes angeordnet sind, dass ein auf dem Förderband in die Förderrichtung transportierter Fahrzeugreifen von den Anschlagmitteln im Detektionsbereich entgegen der wirkenden Schwerkraft festgehalten werden kann. Vorteilhafterweise kann durch die Verwendung eines Schwerkraftförderbandes ein Antrieb für den Transport entfallen, da sich der zu transportierende Fahrzeugreifen selbständig in die Förderrichtung bewegen kann. Im Detektionsbereich kann dieser auf einfache Weise über die Anschlagmittel festgehalten werden, um in zuverlässiger und variabler Weise ein Abscannen der Seitenwand mit dem sich drehenden Sensor zu ermöglichen.
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Die Anschlagmittel können vorteilhafterweise für ein Festhalten von Fahrzeugreifen unterschiedlicher Dimension sorgen, wobei diese dazu vorzugsweise durch bewegliche Anschlagarme und/oder bewegliche Stifte ausgebildet sind, die je nach Verstellung die Bewegung des Fahrzeugreifens auf der Förderfläche entlang der Förderrichtung sperren oder freigeben können. Die Anschlagarme können dabei seitlich eingeklappt und ausgeklappt werden, um in einfacher Weise situativ ein Hindernis für den Fahrzeugreifen auf dem Förderband zu bilden. Auch die Stifte können situativ den Weg für den Fahrzeugreifen versperren, um diesen im Detektionsbereich zum Abscannen in einfacher Weise festzuhalten.
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Vorzugsweise ist weiterhin ein Reifen-Drehantrieb vorgesehen, der ausgebildet ist, einen auf dem Förderband transportierten Fahrzeugreifen um seine Reifenachse zu verdrehen. Damit kann eine Verdrehung des Fahrzeugreifens auf dem Förderband und damit eine Relativverdrehung gegenüber der Förderrichtung erreicht werden. Insbesondere kann der Fahrzeugreifen dabei vorher über mehrere verstellbare Rollen radial derartig gegriffen und im Detektionsbereich zentriert werden, dass eine Reifenachse des Fahrzeugreifens mit der Drehachse des Sensors übereinstimmt. Dadurch kann eine präzise Positionierung des Fahrzeugreifens relativ zum Sensor erreicht werden.
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Erfindungsgemäß ist weiterhin die Verwendung der erfindungsgemäß beschriebenen Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Kennzeichnung auf einer Seitenwand eines Fahrzeugreifens und zum anschließenden Extrahieren und Weiterverarbeiten von Informationen aus der erfassten Kennzeichnung, insbesondere in einem Reifenaufbauprozess, vorgesehen. Demnach lässt sich die Erfassungseinrichtung beispielsweise in der Reifenherstellung dazu verwenden, einen Fahrzeugreifen zu identifizieren und deren Reifendimension zu ermitteln, die auf der Kennzeichnung hinterlegt sind. Darüber können die Anlagen im Reifenaufbauprozess, die der Erfassungseinrichtung nachgeordnet sind, auf die Dimension des identifizierten Fahrzeugreifens abgestimmt werden.
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Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass der Sensor um die Drehachse verdreht und/oder der radiale Abstand zwischen dem Sensor und der Drehachse verstellt wird, so dass ein abschnittsweises Abscannen der Seitenwand des Fahrzeugreifens entlang radial verlaufender Sichtbereiche oder kreisringförmiger Sichtbereiche erfolgt, zum Erfassen der Kennzeichnung auf der Seitenwand des Fahrzeugreifens. Dadurch kann in einfacher Weise ein vorzugsweise vollautomatisiertes Abscannen eines Fahrzeugreifens in unterschiedlichen Dimensionen erfolgen, um die Kennzeichnung zu finden, ohne dass die Dimension des Fahrzeugreifens bereits bekannt ist.
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Erfindungsgemäß ist eine weitere Verwendung der erfindungsgemäß beschriebenen Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer Kennzeichnung auf einer Seitenwand eines Fahrzeugreifens zum hochpräzisen Eindrehen des Fahrzeugreifens vorgesehen, wobei der Fahrzeugreifen zunächst identifiziert und im Detektionsbereich auf dem Förderband positioniert wird und der Sensor in Abhängigkeit des identifizierten Fahrzeugreifens um einen Drehwinkel in eine Messposition verstellt wird, wobei der Fahrzeugreifen anschließend durch einen Reifen-Drehantrieb um eine Reifenachse verdreht wird bis die Kennzeichnung auf der Seitenwand des Fahrzeugreifens in dem Erfassungsbereich des in der Messposition befindlichen Sensors liegt zum Einstellen eines vorab festgelegten Winkel-Versatzes zwischen der Förderrichtung des Förderbandes und einem festgelegten Markierungspunkt auf der Seitenwand des Fahrzeugreifens. Das Eindrehen erfolgt demnach unter der Nutzung der Position der Kennzeichnung innerhalb des Erfassungsbereiches, und der Messposition des Sensors nach der Verdrehung.
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Demnach kann mit der Erfassungseinrichtung ein gezieltes Eindrehen des Fahrzeugreifens erfolgen, bei dem zwischen dem Markierungspunkt und der Förderrichtung ein vorab festgelegter Winkel-Versatz eingestellt wird. Dadurch kann jeder Fahrzeugreifen individuell in einer festgelegten Relativverdrehung auf dem Förderband transportiert werden, wobei dies für einen anschließenden Markierungsprozess des Fahrzeugreifens nötig ist. In diesem Markierungsprozess wird eine Markierung auf die Seitenwand aufgebracht, wobei die Position der Markierung abhängig vom Winkel-Versatz ist. Der Markierungspunkt kann beispielsweise in Abhängigkeit einer ersten harmonischen Schwingung festgelegt werden, die aus einer vorher durchgeführten Uniformity Messung für exakt diesen Fahrzeugreifen hervorgeht.
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Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass der Winkel-Versatz 0° beträgt, so dass der individuell für diesen Fahrzeugreifen festgelegte Markierungspunkt durch die Verdrehung des Fahrzeugreifens durch den Reifen-Drehantrieb exakt in die Förderrichtung ausgerichtet wird. Wird der Fahrzeugreifen nach diesem Eindrehvorgang in die Förderrichtung weitertransportiert, kann in einem nachfolgenden Markierungsprozess gezielt eine Markierung auf den in Förderrichtung ausgerichteten Markierungspunkt auf der Seitenwand aufgebracht werden. Es sind aber auch andere Winkel-Versätze möglich, die dann je nach Art des Markierungsprozesses festgelegt werden.
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Vorzugsweise ist außerdem vorgesehen, dass der identifizierte Fahrzeugreifen derartig positioniert wird, dass die Reifenachse auf der Drehachse der Sensoreinheit liegt. Dadurch kann der Eindrehvorgang vereinfacht werden, da die relative Lage der Seitenwand im Detektionsbereich und damit auch die Positionierung des Sensors relativ zur Seitenwand des Fahrzeugreifens bekannt ist. Durch eine entsprechende Einstellung des radialen Abstandes des Sensors kann also sichergestellt werden, dass die Kennzeichnung bei einer Verdrehung des Fahrzeugreifens irgendwann im Erfassungsbereich des Sensors auftaucht.
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Vorzugsweise ist weiterhin vorgesehen, dass zum Identifizieren des Fahrzeugreifens Informationen aus der erfassten Kennzeichnung extrahiert werden, insbesondere dadurch, dass die Erfassungseinrichtung anfänglich dazu verwendet wird, den Detektionsbereich durch Rotieren und/oder radiales Verstellen des Sensors abzuscannen, um die Kennzeichnung ohne Kenntnis der Dimension zu finden. Demnach kann die Erfassungseinrichtung vielfältig eingesetzt werden.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von mehreren Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
- 1 eine beispielhafte Verwendung einer Erfassungseinrichtung zum Auslesen einer Kennzeichnung auf einem Fahrzeugreifen;
- 2 eine Detailansicht einer Sensoreinheit der Erfassungseinrichtung gemäß 1;
- 3 Schnittansichten von Fahrzeugreifen mit einer Kennzeichnung zum Auslesen mit der Erfassungseinrichtung gemäß 1;
- 4 kreisringförmige Sichtbereiche beim Auslesen eines Fahrzeugreifens mit der Sensoreinheit gemäß 2;
- 5, 5a eine weitere Verwendung einer Erfassungseinrichtung zum Auslesen einer Kennzeichnung auf einem Fahrzeugreifen und zum anschließenden Ausrichten des Fahrzeugreifens auf einem Förderband.
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In 1 ist eine Erfassungseinrichtung 1 dargestellt, die ein Förderband 2 sowie eine Sensoreinheit 3 aufweist. Das Förderband 2 ist gemäß der gezeigten Ausführungsform als ein Schwerkraftförderband ausgeführt, das leicht gegenüber der Horizontalen geneigt ist, so dass ein auf einer Förderfläche 2a des Förderbandes 2 aufliegender Fahrzeugreifen 4 unter dem Einfluss der Schwerkraft automatisch entlang der Förderrichtung F befördert wird. In 1 sind zwei Fahrzeugreifen 4 mit unterschiedlichen Dimensionen dargestellt, die (separat) auf dem Förderband 2 transportiert werden können.
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Der Fahrzeugreifen 4 der jeweiligen Dimension wird seitlich auf der Förderfläche 2a aufliegend in einem Detektionsbereich 5 durch Anschlagmittel 6 festgehalten. Die Anschlagmittel 6 liegen dazu vorzugsweise an einer Lauffläche 4a des jeweiligen Fahrzeugreifens 4 an. Die Anschlagmittel 6 sind gemäß dieser Ausführungsform als zwei bewegliche Anschlagarme 6a, 6b ausgeführt, die wie gezeigt nach innen geklappt werden können, um den Fahrzeugreifen 4 trotz der wirkenden Schwerkraft im Detektionsbereich 5 zu halten. Werden die Anschlagarme 6a, 6b nach außen geklappt, kann der Fahrzeugreifen 4 durch die Schwerkraft in die Förderrichtung F weitertransportiert werden. Statt der Anschlagarme 6a, 6b können aber auch andere Anschlagmittel 6 vorgesehen sein, beispielsweise Stifte 6c (s. 3), die aus der Förderfläche 2a des Förderbandes 2 herausragen, um den Fahrzeugreifen 4 im Detektionsbereich 5 festzuhalten. Beispielsweise durch ein Versenken der Stifte 6c in der Förderfläche 2a kann der Fahrzeugreifen 4 zum weiteren Transport freigegeben werden.
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Der im Detektionsbereich 5 festgehaltene Fahrzeugreifen 4 kann von der Sensoreinheit 3 abgescannt werden, wobei die Sensoreinheit 3 dazu einen Sensor 7 aufweist, dessen Erfassungsbereich 8 auf den Detektionsbereich 5 auf dem Förderband 2 ausgerichtet werden kann. Der Erfassungsbereich 8 ist derartig festgelegt, dass der Sensor 7 einen Ausschnitt bzw. einen Teilbereich 5a des Detektionsbereiches 5 erfasst. In Abhängigkeit davon erzeugt der Sensor 7 Sensorsignale S, die den erfassten Teilbereich 5a charakterisieren. Diese Sensorsignale S können an eine Auswerteeinheit 9 übermittelt werden, in der das im Teilbereich 5a aufgenommene Bild für eine entsprechenden Anwendung analysiert werden kann. Die Auswerteeinheit 9 ist in 1 lediglich schematisiert dargestellt. Die Auswerteeinheit 9 kann entweder in der Sensoreinheit 3 angeordnet sein oder aber separat außerhalb der Sensoreinheit 3.
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Der Erfassungsbereich 8 des Sensors 7 ist vorzugsweise derartig ausgerichtet, dass von dem Sensor 7 eine Seitenwand 4b des im Detektionsbereich 5 befindlichen Fahrzeugreifens 4 erfasst werden kann. Durch Abscannen des Detektionsbereiches 5 durch Ausrichtung des Sensors 7 auf unterschiedliche Teilbereiche 5a dieses Detektionsbereiches 5 kann dabei je nach Dimension und Größe des Fahrzeugreifens 4 die gesamte Seitenwand 4b des Fahrzeugreifens 4 sukzessive aufgenommen und dabei in situ analysiert werden. Um ein vorzugsweise vollständiges Analysieren der Seitenwand 4b durch Aufnahme der entsprechenden Teilbereiche 5a des Detektionsbereiches 5 zu ermöglichen, ist der Sensor 7 in der Sensoreinheit 3 beweglich angeordnet.
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Dies ist beispielhaft in 2 dargestellt, wonach die Sensoreinheit 3 eine feste Drehachse D aufweist, um die ein schienenartiges Element 10 angetrieben von einem Sensor-Drehantrieb 13 rotieren kann. An dem schienenartigen Element 10 ist der Sensor 7 angeordnet, so dass auch der Sensor 7 durch den Sensor-Drehantrieb 13 um die Drehachse D um einen Drehwinkel W7 verdreht werden kann. Der Sensor 7 ist weiterhin längsverschieblich an dem schienenartigen Element 10 angeordnet, so dass unterschiedliche Drehradien des Sensors 7 eingestellt werden können. Die Verstellung erfolgt gemäß dieser Ausführung in radialer Richtung bezüglich der Drehachse D, so dass sich ein bestimmter radialer Abstand A zwischen dem Sensor 7 und der Drehachse D einstellt. Die radiale Verstellung am schienenartigen Element 10 kann über einen Stellantrieb 15, beispielsweise einen Stellmotor oder einen Pneumatikzylinder, erfolgen. Der Drehantrieb Sensor-13 und der Stellantrieb 15 zur radialen Verstellung können über einen Steuereinheit 16 gesteuert werden, um eine gezielte Verstellung des Sensors 7 und damit eine gezielte Ausrichtung des Erfassungsbereiches 8 des Sensors 7 zu ermöglichen. Die Steuereinheit 16 kann dabei gezielt den Drehwinkel W7 des Sensors 7 sowie auch den radialen Abstand A zwischen einem Maximalwert Amax und einem Minimalwert Amin verstellen.
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Der Erfassungsbereich 8 des Sensors 7 kann also bei dem in 1 gezeigten Aufbau der Erfassungseinrichtung 1 kreisringförmig über den Detektionsbereich 5 rotiert werden, so dass der Sensor 7 bei einer vollen Rotation und bei einer festen Einstellung des Sensors 7 auf dem schienenartigen Element 10 einen bestimmten kreisringförmigen Sichtbereich 11a, 11b (s. 4) abdeckt, wobei jedem Sichtbereich 11a, 11b ein bestimmter radialer Abstand Aa, Ab des Sensors 7 zugeordnet ist. Die Seitenwand 4b, die bei entsprechender Ausrichtung des Sensor 7 gegenüber dem Detektionsbereich 5 zumindest teilweise in dem jeweiligen kreisringförmigen Sichtbereich 11a, 11b liegt, kann damit durch Auswertung der aufgenommenen Teilbereiche 5a in der Auswerteeinheit 9 vorzugsweise auf dem vollen Umfang des Fahrzeugreifens 4 rekonstruiert bzw. analysiert werden.
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Aufgrund der Möglichkeit der radialen Längsverschiebung des Sensors 7 auf dem schienenförmigen Element 10 durch Veränderung des radialen Abstandes A können unterschiedliche kreisringförmige Sichtbereiche 11a, 11b gezielt eingestellt werden. Dies ermöglicht ein Erfassen von Seitenwänden 4b von Fahrzeugreifen 4 mit unterschiedlichen Dimensionen, insbesondere unterschiedlichen Reifendurchmessern und/oder unterschiedlichen Breiten der Seitenwand 4b. Dazu können mehrere kreisringförmige Sichtbereiche 11a, 11b mit jeweils unterschiedlichen radialen Abständen Aa, Ab abgescannt bzw. zusammengesetzt werden, so dass sich für Folgeanwendungen eine sehr große zusammenhängende Fläche analysieren lässt.
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In 4 ist dies beispielhaft für zwei kreisringförmige Sichtbereiche 11a, 1 1b dargestellt, die sich aufgrund zweier unterschiedlicher radialer Abstände Aa, Ab des Sensors 7 von der Drehachse D ergeben. Werden diese Sichtbereiche 11a, 11b bei gleichzeitiger Aufnahme von Bildern in den entsprechenden Teilbereichen 5a durch die vollumfängliche Drehung des Sensors 7 abgefahren, lässt sich eine zusammenhängende Fläche abscannen, die der Summe der beiden Sichtbereiche 11a, 11b entspricht. Je nach Dimension des abzuscannenden Fahrzeugreifens 4 lassen sich dadurch die Seitenwände 4b der beiden in 3 dargestellten Fahrzeugreifen 4 in der Auswerteeinheit 9 vollständig analysieren.
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Mit einer derartigen Sensoreinheit 3 lässt sich eine Kennzeichnung 12, beispielsweise ein Barcode oder ein QR-Code, die sich auf der Seitenwand 4b des Fahrzeugreifens 4 befindet, erfassen und in der Auswerteeinheit 9 analysieren. Die Auswerteeinheit 9 ist dabei ausgebildet die Kennzeichnung 12 auszulesen und Informationen zu extrahieren, die durch die Kennzeichnung 12 hinterlegt sind. Diese extrahierten Informationen können dann je nach Einsatzbereich der Erfassungseinrichtung 1 weiterverarbeitet werden.
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Wie beschrieben, ist die Erfassungseinrichtung 1 derartig aufgebaut, dass Kennzeichnungen 12 auf Fahrzeugreifen 4 unterschiedlicher Dimension erfasst werden können, was gerade durch die variable Einstellung der radialen Abstände A und des Drehwinkels W7 des Sensors 7 gewährleistet wird. Die Dimension des jeweiligen Fahrzeugreifens 4 ist dabei vorher nicht bekannt. Zum Suchen der Kennzeichnung 12 ohne die Kenntnis der Reifendimension ist vorgesehen, dass die Drehachse D gemäß 3 auf einen festgelegten Mittelpunkt M des Detektionsbereiches 5 ausgerichtet ist. Die Festlegung des Mittelpunktes M erfolgt derartig, dass bei einer vollumfänglichen Drehung des Sensors 7 um die Drehachse D mit einem radialen Abstand A zwischen einem Maximalwert Amax und einem Minimalwert Amin sowohl ein größtmöglicher Fahrzeugreifen 4, der auf dem Förderband 2 transportiert werden kann, als auch ein kleinstmöglicher Fahrzeugreifen 4, der von den Anschlagmitteln 6 auf dem Förderband 2 noch gehalten werden kann, mit seinen Seitenwänden 4b erfasst werden kann.
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Zum Suchen der Kennzeichnung 12 auf der jeweiligen Seitenwand 4b kann dann beispielsweise vorgesehen sein, dass der radiale Abstand A des Sensors 7 zunächst auf den Minimalwert Amin fest eingestellt wird und anschließend eine vollumfängliche Rotation des Sensors 7 um die Drehachse D erfolgt. Dadurch wird beispielsweise der innere kreisringförmige Sichtbereich 1 1b in 4 durch Aufnahme von mehreren Teilbereichen 5a für unterschiedliche Drehwinkel W7 des Sensors 7 abgescannt. Gleichzeitig werden die in Abhängigkeit davon erzeugten Sensorsignale S in der Auswerteeinheit 9 ausgewertet, um festzustellen, ob sich die Kennzeichnung 12 in einem der aufgenommenen Teilbereiche 5a befindet. Wird von der Auswerteeinheit 9 anhand der Sensorsignale S eine Kennzeichnung 12 gefunden, kann diese entsprechend analysiert werden, um hinterlegte Informationen zum jeweiligen Fahrzeugreifen 4 auszugeben und/oder weiterzuverarbeiten.
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Kann aus den Sensorsignalen S keine Kennzeichnung 12 extrahiert werden, so wird der radiale Abstand A des Sensors 7 entsprechend in Richtung des maximalen Abstandes Amax erhöht, um den nächsten kreisringförmigen Sichtbereich 1 1b, in 4 den äußeren kreisringförmigen Sichtbereich 1 1b, durch entsprechendes Verändern des Drehwinkels W7 des Sensors 7 abzuscannen. Die Verstellung des radialen Abstandes A zwischen dem Sensor 7 und der Drehachse D erfolgt dabei derartig, dass sich die kreisringförmigen Sichtbereiche 11a, 11b aufeinanderfolgender Such- bzw. Erfassungsvorgänge geringfügig überschneiden. Durch eine geringfügige Überschneidung können beispielsweise Einstellungs-Toleranzen ausgeglichen werden und damit vermieden werden, dass sich eine Kennzeichnung 12 zwischen zwei Sichtbereichen 11a, 11b befindet.
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Wurde in der weiteren Messung des äußeren kreisringförmigen Sichtbereiches 11b eine Kennzeichnung 12 auf der Seitenwand 4b des Fahrzeugreifens 4 gefunden, so wird diese entsprechend in der Auswerteeinheit 9 analysiert und die darin enthaltenen Informationen ausgelesen und weiterverarbeitet. Wird auch in dem weiteren Such- bzw. Erfassungsvorgang keine Kennzeichnung 12 ermittelt, wird der radiale Abstand A entsprechend weiter erhöht, um einen weiteren kreisringförmigen Sichtbereich 11a, 11b vom Sensor 7 abscannen zu lassen. In dieser Weise kann der gesamte Detektionsbereich 5, in dem ein Fahrzeugreifen 4 grundsätzlich angeordnet sein kann, sukzessive durch radiales Verstellen des Sensors 7 abgescannt werden. Eine vorherige Ermittlung der Position sowie der Reifendimension des Fahrzeugreifens 4 auf dem Förderband 2 kann dadurch entfallen, wodurch der Such- und Erfassungsprozess insgesamt vereinfacht wird.
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Grundsätzlich kann der Such- und Erfassungsprozess auch durch anfängliches Einstellen des Maximalwertes Amax erfolgen. Der radiale Abstand A wird dann nach jeder Umdrehung des Sensors 7 in Richtung des Minimalwertes Amin verringert und auf diese Weise sukzessive kreisringförmige Sichtbereiche 11a, 11b abgescannt. Weiterhin ist der Such- und Erfassungsprozess aber auch nicht darauf beschränkt, dass ein bestimmter radialer Abstand A zwischen dem Sensor 7 und der Drehachse D eingestellt wird und anschließend eine vollumfängliche Verdrehung des Sensors 7 um die Drehachse D erfolgt.
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Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass ein bestimmter Drehwinkel W7 des Sensors 7 eingestellt wird und anschließend der radiale Abstand A zwischen dem Minimalwert Amin und dem Maximalwert Amax verstellt wird und eine entsprechende Auswertung der aufgenommene Sensorsignale S erfolgt. Anschließend wird der Drehwinkel W7 des Sensors 7 um einen bestimmten Wert verstellt und der Sensor 7 auf dem schienenartigen Element 10 linear verfahren, indem der radiale Abstand A zwischen dem Minimalwert Amin und dem Maximalwert Amax variiert wird. In dieser Weise wird sukzessive jeder Drehwinkel W7 abgefahren.
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Demnach findet das Abscannen in dieser Ausführungsform nicht in kreisringförmigen Sichtbereichen 11a, 11b, wie in 4 dargestellt, statt. Vielmehr wird der Detektionsbereich 5 in linearen, radial verlaufenden Sichtbereichen mit unterschiedlichen Drehwinkeln W7 des Sensors 7 sukzessive abgescannt. Auch dadurch kann der Fahrzeugreifen 4 im Detektionsbereich 5 durch Aufnahme mehrerer Teilbereiche 5a vorzugsweise vollständig analysiert werden, um die Kennzeichnung 12 auf der Seitenwand 4b des Fahrzeugreifens 4 zu finden.
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Im vorangegangenen Ausführungsbeispiel wird die Erfassungseinrichtung 1 dazu verwendet, die Kennzeichnung 12 auf der Seitenwand 4b des Fahrzeugreifens 4 zu erfassen und aus dieser Kennzeichnung 12 Informationen zum auf dem Förderband 2 geförderten Fahrzeugreifen 4 zu extrahieren. Dies kann beispielsweise im Herstellungsprozess des Fahrzeugreifens 4 nötig sein, um die Anlagenkomponenten auf den jeweiligen geförderten Fahrzeugreifen 4 abzustimmen. Eine Ausrichtung und eine Positionierung des Fahrzeugreifens 4 auf dem Förderband 2 ist im Rahmen dessen irrelevant. Dieses Ausführungsbeispiel geht demnach lediglich von einem Erfassen der Kennzeichnung 12 zum Weiterverarbeiten der darin hinterlegten Informationen aus.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfassungseinrichtung 1, die in 5 dargestellt ist, wird der Fahrzeugreifen 4 ebenfalls seitlich liegend auf einem Förderband 2 in eine Förderrichtung F transportiert und in einem Detektionsbereich 5 festgehalten. Das Festhalten muss dabei nicht zwangsläufig wie im ersten Ausführungsbeispiel durch Anschlagmittel 6 erfolgen. Vielmehr kann vorgesehen sein, dass das Förderband 2 ein horizontal verlaufendes Förderband 2 ist, auf dem der Fahrzeugreifen 4 im Detektionsbereich 5 positioniert bleibt, wenn auch das Förderband 2 stehen bleibt. Es kann jedoch grundsätzlich auch ein Schwerkraftförderband wie in 1 mit entsprechenden Anschlagmitteln 6 vorgesehen sein.
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Die Sensoreinheit 3 ist in 5 schematisiert dargestellt und weist insbesondere den Sensor 7, den Sensor-Drehantrieb 13 sowie die Auswerteeinheit 9 wie in der ersten Ausführungsvariante auf. Gemäß dieser Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Fahrzeugreifen 4 in der Erfassungseinrichtung 1 auf dem Förderband 2 liegend zunächst relativ zur Sensoreinheit 3 positioniert, insbesondere zentriert wird. Die Positionierung erfolgt derartig, dass eine Reifenachse R des Fahrzeugreifens 4 auf der Drehachse D der Sensoreinheit 3 liegt, so dass der Fahrzeugreifen 4 um dieselbe Drehachse D wie auch der Sensor 7 gedreht wird.
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Um eine Positionierung bzw. Zentrierung zu erreichen, kann eine mechanische Zentrierung des Fahrzeugreifens 4 mit beispielsweise vier verstellbaren Rollen an Greifern (nicht dargestellt) vorgesehen sein, die den Fahrzeugreifen 4 radial so zentrieren, dass seine Reifenachse R mit der Drehachse D vom Sensor 7 übereinstimmt. In diesem Fall kann eine schnelle und einfach Zentrierung erreicht werden. Die Zentrierung über derartige verstellbare Rollen ermöglicht außerdem, den Fahrzeugreifen 4 in einfacher Weise einzudrehen (s.u.), ohne dass die Zentrierung verlorengeht.
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In diesem positionierten Zustand führt eine vollumfängliche Verdrehung des Sensors 7, bei entsprechender Einstellung zu einer vollumfänglichen Aufnahme von Teilbereichen 5a der Seitenwand 4b, die von der Auswerteeinheit 9 entsprechend analysiert werden können. Dadurch kann auch die Kennzeichnung 12 auf der Seitenwand 4b erfasst und die darin hinterlegten Informationen weiterverwendet werden.
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Die Erfassungseinrichtung 1 wird nun dafür verwendet, den über die Kennzeichnung 12 individuell identifizierten Fahrzeugreifen 4 auf dem Förderband 2 in einem Eindrehprozess derartig um die Reifenachse R zu verdrehen, dass der Fahrzeugreifen 4 bei einem anschließenden Weitertransport mit einer klar definierten Relativverdrehung in die Förderrichtung F weiterbefördert wird. Die Relativverdrehung des Fahrzeugreifens 4 wird hierbei derartig festgelegt, dass zwischen einem Markierungspunkt X auf der Seitenwand 4b des Fahrzeugreifens 4 und der Förderrichtung F ein bestimmter Winkel-Versatz dW von beispielweise 0° eingestellt wird (s. 5a). Der Fahrzeugreifen 4 wird dabei durch einen Reifen-Drehantrieb 14 derartig eingedreht, dass der Fahrzeugreifen 4 mit dem Markierungspunkt X voran, oder mit dem entsprechend gewünschten Winkel-Versatz dW, in die Förderrichtung F weitertransportiert wird.
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Der Markierungspunkt X liegt dabei an einem bestimmten festgelegten Soll-Winkel WSoll auf der Seitenwand 4b, wobei dieser Soll-Winkel WSoll ebenfalls auf der Kennzeichnung 12 hinterlegt ist und der Auswerteeinheit 9 daher bekannt ist. Insbesondere wird der Soll-Winkel WSoll als Winkel relativ zur Kennzeichnung 12 angegeben, wie in 5a dargestellt. Es sind aber auch andere Bezugspunkte möglich. Der Markierungspunkt X gibt dabei beispielsweise den Hochpunkt einer 1. harmonischen Schwingung aus einer vorher durchgeführten Uniformity Messung für exakt diesen Fahrzeugreifen 4 an. Es sind aber auch andere Markierungspunkte X möglich, die für einen Fahrzeugreifen 4 individuell sind und die auf der Seitenwand 4b anschließend an einem festgelegten Soll-Winkel WSoll markiert werden sollen.
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Nach Feststellen des Soll-Winkels WSoll sowie des Winkel-Versatzes dW zwischen der Förderrichtung F und dem Markierungspunkt X durch die Auswerteeinheit 9 wird der Sensor 7 von dem Sensor-Drehantrieb 13 in eine derartige Messposition um die Drehachse D verdreht, dass der Fahrzeugreifen 4 durch den Reifen-Drehantrieb 14 so eingedreht werden kann, dass die Kennzeichnung 12 im Erfassungsbereich 8 des Sensors 7 auftaucht.
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Unter eingedreht wird hierbei verstanden, dass zwischen dem Markierungspunkt X und der Förderrichtung F der vorab festgelegte Winkel-Versatz dW einstellt ist. Bei einem Winkel-Versatz dW=0° entspricht dies einer Verdrehung des Sensors 7 relativ zur Förderrichtung F um einen Drehwinkel W7, der dem vorher ermittelten Soll-Winkel WSoll entspricht. Allgemein ergibt sich eine Verdrehung des Sensors 7 ausgehend von der Förderrichtung F um einen Drehwinkel W7 = WSoll +/- dW. Die Verdrehung des Sensors 7 kann aber auch auf einen anderen Bezugspunkt bezogen werden, wobei sich der Drehwinkel W7 dann entsprechend ändert.
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Um den Fahrzeugreifen 4 einzudrehen, wird der Fahrzeugreifen 4 aus seiner aktuellen Position über einen an der Lauffläche 4a anliegenden Reifen-Drehantrieb 14 so lange um die Reifenachse R verdreht, bis die Kennzeichnung 12 in den Teilbereich 5a des Detektionsbereiches 5 gelangt, der vom Erfassungsbereich 8 des Sensors 7 in seiner vorher eingestellten Messposition erfasst wird. Die von dem Sensor 7 erfasste Position der Kennzeichnung 12 im Erfassungsbereich 8 wird also für eine hochpräzise Positionierung bzw. Relativverdrehung des Fahrzeugreifens 4 benutzt.
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Die Sensoreinheit 3 mit dem drehbaren Sensor 7 kann also in dieser zweiten Ausführungsform sowohl für das Auslesen der Kennzeichnung 12 zur Identifizierung des Fahrzeugreifens 4 verwendet werden als auch für eine hochpräzise Positionierung bzw. ein Eindrehen des Fahrzeugreifens 4 auf dem Förderband 2, um diesen nachfolgend einer Markierungseinrichtung zuzuführen, die eine sichtbare Markierung auf der Seitenwand 4b an dem Markierungspunkt X erzeugt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Erfassungseinrichtung
- 2
- Förderband
- 2a
- Förderfläche
- 3
- Sensoreinheit
- 4
- Fahrzeugreifen
- 4a
- Lauffläche
- 4b
- Seitenwand
- 5
- Detektionsbereich
- 5a
- Teilbereich des Detektionsbereiches
- 6
- Anschlagmittel
- 6a, 6b
- Anschlagarme
- 6c
- Stift
- 7
- Sensor
- 8
- Erfassungsbereich
- 9
- Auswerteeinheit
- 10
- schienenartiges Element
- 11a, 11b
- Sichtbereiche der Sensoreinheit bei Rotation
- 12
- Kennzeichnung
- 13
- Sensor-Drehantrieb
- 14
- Reifen-Drehantrieb
- 15
- Stellantrieb zur radialen Verstellung
- 16
- Steuereinheit
- A
- radialer Abstand zwischen Sensor 7 und Drehachse D
- Aa
- erster radialer Abstand
- Ab
- zweiter radialer Abstand
- Amin
- Minimalwert des radialen Abstandes A
- Amax
- Maximalwert des radialen Abstandes A
- D
- Drehachse
- W7
- Drehwinkel des Sensors 7
- F
- Förderrichtung
- M
- Mittelpunkt
- R
- Reifenachse
- S
- Sensorsignal
- WSoll
- Soll-Winkel
- dW
- Winkelversatz
- X
- Markierungspunkt
