DE102007028933B4

DE102007028933B4 - Verfahren zur Bestimmung der Position zum Anbringen eines Kennzeichens an einer Seitenwand eines Fahrzeugluftreifens

Info

Publication number: DE102007028933B4
Application number: DE102007028933.4A
Authority: DE
Inventors: Dr. Winkler Jens; Martin Welzhofer
Original assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Current assignee: Continental Reifen Deutschland GmbH
Priority date: 2007-06-22
Filing date: 2007-06-22
Publication date: 2017-01-12
Anticipated expiration: 2027-06-23
Also published as: DE102007028933A1

Abstract

Verfahren zur Bestimmung der Position zum Anbringen eines Kennzeichens (8) an einer Seitenwand (1) eines Fahrzeugluftreifens mittels eines um eine Drehachse drehbaren Laserschreibkopfes, wobei die Drehachse des Laserschreibkopfes bezüglich der Drehachse des Reifens zentriert wird und eine Winkelposition des aufzubringenden Kennzeichens (8) durch Abtasten/Vermessen der Seitenwand (1) nach einem Lichtschnittverfahren rechnerisch ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vermessen/Abtasten der Reifenseitenwand (1) mittels eines Lichtschnittsensors ein an der Seitenwand (1) konzentrisch zur Reifenachse kreisförmig umlaufendes Element (5, 6) zur rechnerischen Bestimmung des Mittelpunktes bzw. der Drehachse des Reifens herangezogen wird, ein etwaiger Versatz der Drehachse des positionierten Laserschreibkopfes zur rechnerisch bestimmten Drehachse des Reifens ermittelt wird und der Laserschreibkopf das Kennzeichen (8) unter Berücksichtigung des berechneten Versatzes anbringt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Position zum Anbringen eines Kennzeichens an einer Seitenwand eines Fahrzeugluftreifens mittels eines um eine Drehachse drehbaren Laserschreibkopfes, wobei die Drehachse des Laserschreibkopfes bezüglich der Drehachse des Reifens zentriert wird und die Winkelposition des aufzubringenden Kennzeichens durch Abtasten/ermessen der Seitenwand nach dem Lichtschnittverfahren rechnerisch ermittelt wird.
Die Seitenwände eines Reifens werden üblicherweise während der Vulkanisation des Reifens in einer Vulkanisationsform mit den vorgesehenen Beschriftungen, beispielsweise dem Markennamen, Dimensionsangaben und dergleichen, versehen. Diese Kennzeichen sind als Erhebungen oder Vertiefungen in den Seitenwänden des Reifens ausgebildet und als solche sichtbar. Es kann jedoch erforderlich sein, in den Seitenwänden des fertigen Reifens Kennzeichen anzubringen. Dazu wird insbesondere ein Laserschreibkopf verwendet, welcher Kreisbewegungen folgend das Kennzeichen aufbringt. Die Winkelposition des Kennzeichens wird durch Vermessen der Seitenwand mit einem Laser nach dem Lichtschnittverfahren durch einen Bildvergleich Soll-zu-Ist bestimmt, wobei als Referenz beispielsweise die vorhandene Seitenwandbeschriftung dient. Der das Kennzeichen aufbringende Laserschreibkopf wird durch entsprechende optische und/oder mechanische Hilfsmittel bezüglich der Drehachse des Reifens zentriert.
Aus der DE 20 2005 002 355 U1 ist eine Laseranlage, welche mit einem Lichtschnittsensor arbeitet, bekannt. Der Lichtschnittsensor nimmt die Reliefstruktur der Seitenwand des Reifens als Höhenprofil auf, sodass ein Vergleich mit Referenzprofilen möglich ist. Auf diese Weise können der Reifentyp erkannt und die Stelle zum Aufbringen der vorgesehenen Markierung festgelegt werden. Anschließend wird ein Markierungslaser auf die Markierungsstelle ausgerichtet und die Markierung eingebrannt.
Aus der EP 1 792 685 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung bekannt, welche ein Eingravieren einer Markierung in der Reifenseitenwand mittels eines Lasers ermöglichen. Eine Digitalkamera erfasst ein digitales Bild der kompletten Reifenseitenwand, wobei ein rechnerischer Algorithmus die unterschiedlichen Helligkeiten der Pixel des Bildes dafür heranzieht, den Radius des Wulstkreises und dessen Mittelpunkt zu ermitteln. Anschließend wird eine Zielregion, welche während der Reifenherstellung bzw. der Vulkanisation des Reifens in einer Reifenheizpresse durch ein ungraviertes Metallblättchen markiert wurde, ebenfalls durch Pixelhelligkeitsvergleich automatisch ermittelt. In der Zielregion wird schließlich die betreffende Information per Laser eingraviert.
Auch die US 2006/0151451 A1 befasst sich mit dem nachträglichen Anbringen einer Gravur in der Reifenseitenwand mittels Laser. Bei diesem Verfahren werden beim Vulkanisationsprozess aufgebrachte Kennzeichen bzw. deren Positionen festgestellt und vermessen, um neben den vorhandenen Daten weitere Daten anzubringen.
Es hat sich nun herausgestellt, dass eine exakte Zentrierung des Laserschreibkopfes oftmals nicht möglich ist, beispielsweise in Folge von Ungenauigkeiten einer mechanischen Zentrierung, sodass sich das aufgebrachte Kennzeichen nicht in der erwünschten Sollposition befindet.
Hier setzt nun die Erfindung ein, deren Aufgabe darin besteht, sicherzustellen, dass sich das nachträglich durch den Laserschreibkopf aufgebrachte Kennzeichen in der erwünschten Sollposition befindet.
Gelöst wird die gestellte Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, dass beim Vermessen/Abtasten der Reifenseitenwand mittels des Lichtschnittsensors ein an der Seitenwand konzentrisch zur Reifenachse kreisförmig umlaufendes Element zur rechnerischen Bestimmung des Mittelpunktes bzw. der Drehachse des Reifens herangezogen wird, ein etwaiger Versatz der Drehachse des positionierten Laserschreibkopfes zur rechnerisch bestimmten Drehachse des Reifens ermittelt wird und der Laserschreibkopf das Kennzeichen unter Berücksichtigung des berechneten Versatzes anbringt.
Die Erfindung gestattet es somit, die Position des Laserschreibkopfes bei Bedarf zu korrigieren, sodass das Kennzeichen an der gewollten Stelle aufgebracht werden kann.
Es ist von Vorteil ein oder mehrere in/an der Seitenwand vorhandene(s) kreisförmige(s) Element(e) zur rechnerischen Bestimmung des Reifenmittelpunktes, beispielsweise eine Felgenschutzrippe oder eine Designbegrenzung, heranzuziehen. Selbstverständlich ist es auch möglich, gesonderte Elemente an der Seitenwand anzubringen.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden nun anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt
die einzige Zeichnungsfigur, 1, schematisch das Funktionsprinzip der Erfindung.
1 zeigt eine Seitenansicht eines Fahrzeugluftreifens. Zu erkennen sind eine der beiden Seitenwände 1, einer der Wulstbereiche 2, ein schulterseitiges ringartig umlaufendes Design 3, welches an den nicht zu sehenden Laufstreifen anschließt, und eine in einem Kreisring 4a befindliche Seitenwandbeschriftung 4, welche in der Figur lediglich aus dem Schriftzug TYRE besteht. Dieser Schriftzug ist stellvertretend für jede Art von Beschriftung, die bei der Vulkanisation des Reifens über die Reifenform als Erhebungen/Vertiefungen in der Seitenwand 1 gebildet werden. Der Kreisring 4a in der Seitenwand 1 ist beispielsweise schraffurartig durch eine Vielzahl von Erhebungen und Vertiefungen gestaltet und durch zwei konzentrisch zueinander in der Seitenwand 1 ringartig umlaufende Erhebungen/Vertiefungen 6 begrenzt ist. Nahe dem Wulstbereich 2 befindet sich eine als Erhebung ringartig umlaufende Felgenschutzrippe 5.
Auf der Seitenwand 1 des fertigen Reifens wird nachträglich an einer definierten Stelle ein weiterer Schriftzug oder ein Logo als Kennzeichen 8 aufgebracht, welches in 1 durch den Buchstaben C versinnbildlicht ist. Das Kennzeichen 8 wird an einer exakt definierten Stelle in der Reifenseitenwand 1 mittels eines nicht gezeigten Laserschreibkopfes aufgebracht. Vorrichtungen zur Herstellung von Lasermarkierungen, beispielsweise mittels eines CO2-Lasers, sind an sich bekannt und in unterschiedlichen Ausführungen von verschiedenen Herstellern erhältlich.
Der Reifen wird in Bezug auf die Drehachse des nicht gezeigten Laserschreibkopfes durch geeignete optische und/oder mechanische Einrichtungen zentriert. Um die Winkelposition des Kennzeichens 8 exakt zu bestimmen, wird anschließend die Reifenseitenwand 1 nach dem Lichtschnittverfahren vermessen. Dazu wird ein Laser 9 verwendet, welcher mit einer speziellen Aufweitungsoptik eine Lichtlinie auf die Seitenwandoberfläche projiziert. Die Lichtlinie folgt durch Kreisbewegung des Lichtschnittlasers 9 oder durch Reifenrotation der in der Seitenwand gewölbten Oberfläche des Reifens. Eine Kamera 10, beispielsweise eine CMOS-Kamera, bestimmt für jede Zeile des aufgenommenen Bildes die Position der Lichtlinie, die Daten werden an einen Rechner 11 übertragen, welcher die Auswertung der Vermessung durchführt. Die Winkelposition wird durch einen Bildvergleich bestimmt, wobei als Referenz die vorhandene Seitenwandbeschriftung dienen kann. Das Messsystem aus Laser 9, Kamera 10 und sonstigen peripheren Einrichtungen kann in einem Gehäuse integriert sein. Derartige Messsysteme sind ebenfalls bekannt und erhältlich. Zusätzlich zur Bestimmung der Winkelposition wird ein an der Reifenseitenwand 1 kreisförmig umlaufendes Element, beispielsweise die Felgenschutzrippe 5 oder eine der Designgrenzen 6, vermessen und als Referenz verwendet, um die Position der Reifendrehachse bzw. des Reifenmittelpunktes rechnerisch zu bestimmen. Ergibt die Berechnung einen etwaigen Versatz der vorab eingestellten Drehachse des Laserschreibkopfes zur Drehachse des Reifens wird das Kennzeichen 8 unter Berücksichtigung des Versatzes an der vorgesehenen Position angebracht.
Bezugszeichenliste

1: Seitenwand
2: Wulstbereich
3: schulterseitiges Design
4: Seitenwandbeschriftung
4a: Kreisring
5: Felgenschutzrippe
6: Designgrenze
8: Kennzeichen
9: Laser
10: Kamera
11: Rechner

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Position zum Anbringen eines Kennzeichens (8) an einer Seitenwand (1) eines Fahrzeugluftreifens mittels eines um eine Drehachse drehbaren Laserschreibkopfes, wobei die Drehachse des Laserschreibkopfes bezüglich der Drehachse des Reifens zentriert wird und eine Winkelposition des aufzubringenden Kennzeichens (8) durch Abtasten/Vermessen der Seitenwand (1) nach einem Lichtschnittverfahren rechnerisch ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vermessen/Abtasten der Reifenseitenwand (1) mittels eines Lichtschnittsensors ein an der Seitenwand (1) konzentrisch zur Reifenachse kreisförmig umlaufendes Element (5, 6) zur rechnerischen Bestimmung des Mittelpunktes bzw. der Drehachse des Reifens herangezogen wird, ein etwaiger Versatz der Drehachse des positionierten Laserschreibkopfes zur rechnerisch bestimmten Drehachse des Reifens ermittelt wird und der Laserschreibkopf das Kennzeichen (8) unter Berücksichtigung des berechneten Versatzes anbringt.
Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass als kreisförmig umlaufendes Element eine Felgenschutzrippe (5) vermessen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als kreisförmig umlaufendes Element eine Designbegrenzung (6) vermessen wird.