專利名稱：用于輪胎勻度機的胎邊距寬度調(diào)整裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及輪胎測試及輪胎勻度機，尤指用于測試的機器，并且更專門地說所涉及的是為適應邊距寬度不同的輪胎而能把輪胎在測試前快速、準確地卡裝在這種測試機上的一種裝置及方法。
雖說本發(fā)明不必需局限于輪胎勻度機，它確實是特別適用此類機器的。此類輪胎勻度機通常包含有呈對置關系而設的上撐圈與下?lián)稳?，而下?lián)稳κ悄苡蛏蠐稳虮畴x上撐圈而移動的。
下?lián)稳Τ跏紩r與傳送裝置處于同一水平位置，每個待測試的輪胎以其胎邊從傳送裝置落座于撐圈上，繼之，輪胎隨撐圈升起直至其對邊貼到上撐圈。為此下?lián)稳νǔв幸恢行腻F與上撐圈的中心孔穴相碰以使撐圈間互相有的準確相對位置。
一俟輪胎如此定好位并充好氣，上撐圈以一預定之速度而回轉(zhuǎn)，加載輪移向輪胎踏面和脫開踏面以便模擬運行條件向輪胎加載。通常與此試驗相連系的有一批傳感及測試裝置用于測量輪胎在此種模擬運行條件下的種種特性。
當然，準確性在任何測試過程中是具有頭等重要性的，因之，在過程中，輪胎就座的準確對精確測試來講是關鍵性的。不僅如此，在普通的輪胎制造廠里要達到此種精確度是復雜的，因為輪胎是向多少帶有一些連續(xù)性的傳送裝置提送的，還有著輪胎往往一個接著一個而來，其不同邊距寬度有變化這樣的測試條件。這就要求提出一種能適應這些不同邊距寬度的裝置，將上撐圈與下?lián)稳﹂g的間距進行某些調(diào)節(jié)就成為必要。
改變邊距寬度的最基本方法是制造一種具有專門的固定邊距寬度的撐圈。為適應不同邊距寬度而更換撐圈。已有技術中通用的做法是從下?lián)稳χ谐啡ュF體代之以不同長度的錐體，用此法來調(diào)整胎邊寬度。在此種方式下，誠然，此單元被闔上時，上撐圈與下?lián)稳﹂g的距離可以被調(diào)節(jié)。然則，很明顯，此兩法均屬費時的而且在生產(chǎn)規(guī)劃上如果企求較大的連續(xù)性并避免停機時間的話，此二法均非真正實用。
對此問題另一種已有技術的解決方案是用以抬升下?lián)稳χ敝辽蠐稳εc下?lián)伍g的距離小于所要求的胎邊距寬度，將輪胎充氣，再將下?lián)稳档椭了柽吘鄬挾?。這要由一系列能感知輪胎寬度的傳感器和調(diào)整所需撐圈間距離的控制裝置來配套完成。此方法的難度在于缺乏速度，而且在生產(chǎn)設計上，希望此種調(diào)整能快速以免干擾生產(chǎn)線的運作。
與此相應，要提出一種方法和裝置使在輪胎勻度機中能把輪胎準確定位使之能方便快捷地適應不同的輪胎寬度而不致對生產(chǎn)加工周期產(chǎn)生重大間斷就成為本發(fā)明的主要目標。
為此已找到了一種方法能為給定輪胎邊距寬度在下?lián)稳εc上撐圈間建立最終所需的間距；將輪胎放在機器卡盤的下?lián)稳ι喜⑻讼聯(lián)稳χ磷罱K預定的間距位置為止。
在本發(fā)明主要目標的深入過程中，設計出了具有上撐圈及能向上撐圈靠攏及分離的下?lián)稳?，以及與下?lián)稳ρb置相連結(jié)的控制裝置的設備，以期首先感測所送來的每個輪胎的胎邊距寬度，然后再按預定程序控制下?lián)稳ρb置移向上撐圈運動的程度。
在本發(fā)明上述主要目標的更深入發(fā)展中揭示了此種運行可藉內(nèi)、外同心的二轉(zhuǎn)軸促其實現(xiàn)，其內(nèi)轉(zhuǎn)軸伸向上撐圈并帶有一鼻錐作為與上撐圈咬合之用。內(nèi)轉(zhuǎn)軸在外轉(zhuǎn)軸中配有軸承以支承其相對于外轉(zhuǎn)軸而旋轉(zhuǎn)并伸到外轉(zhuǎn)軸之外來與上撐圈相嚙合。
還揭示了卡盤操作可在內(nèi)轉(zhuǎn)軸中通過設置緩沖墊裝置抵消以鼻錐從上撐圈退出嚙合狀態(tài)時過剩之力。
圖1為改進后的輪胎邊寬度調(diào)整裝置的正視圖；圖2為內(nèi)轉(zhuǎn)軸內(nèi)縮情況下改進后裝置的正視圖；圖3為內(nèi)轉(zhuǎn)軸外伸情況下改進后裝置的正視圖；圖4為有二個不同胎邊寬度的輪胎在閉合或卡裝位置下改進后裝置的分體正視圖5為與本發(fā)明連用的雙活塞缸截面圖；圖6為改進后的裝置及用以控制該裝置的控制裝置的示意圖；圖6A為圖6中控制裝置的示意圖的延續(xù)。
參閱附圖1及2可見到改進了的卡盤裝置8包括一下卡盤組體10及上卡盤組件12?？ūP裝置8從一傳送裝置14(示于圖6)接受輪胎13并將其傳送至圖1中虛線所示之測試位置。當輪胎處于測試位置時，圖6所示之加載輪移近至與輪胎13相接觸以模擬輪胎的運行條件。上卡盤組件12驅(qū)動輪胎13，同時各種傳感器及測試裝置記錄著所需數(shù)據(jù)。在測試時，輪胎13在下卡盤組件10及上卡盤組件12間受支承的方式將陸續(xù)加以描述。
下卡盤組件10裝設在輪胎勻度機18(繪于圖6中)的機體17上并包含一內(nèi)轉(zhuǎn)軸裝置20和一外轉(zhuǎn)軸裝置22。內(nèi)轉(zhuǎn)軸裝置包含一主體軸24被納入于主體軸24中的空心加長式鼻錐26從其中向上突出，其外形如以后所述當下卡盤組件10抬升時與上卡盤組件12中之孔穴27相匹配。由圖2可看出，即使當鼻錐26完全縮回時，它仍然伸出在下卡盤組件10的主體軸24的頂端之外。
內(nèi)轉(zhuǎn)軸裝置20的主體軸24是加長了的并在其中部有一通孔30以接納鼻錐26。鼻錐26包括一組縱向流入空心部的潤滑孔28。鼻錐26空心部分的頂上用一油脂堵32予以密封。油脂類的潤滑劑可儲存于鼻錐26的空心部并通過在鼻錐26及主體軸24間的潤滑孔28以提供連續(xù)潤滑。在此兩者間的潤滑是很必要的，因為每次測試輪胎13時鼻錐要相對于主體軸24作移動。
鼻錐26的底部被掏空以便接納止推軸承34及密封36。內(nèi)活塞桿38裝在鼻錐26的內(nèi)部。內(nèi)話塞桿38帶有彈簧40用以在下卡盤組件10從其測試位置下降時緩沖鼻錐26及上卡盤組件12間脫開時的力。
鼻錐26裝在從一個雙活塞缸52伸出的內(nèi)活塞桿38上。雙活塞缸52能選擇性地操作內(nèi)活塞桿38及外活塞桿54的伸、縮。內(nèi)轉(zhuǎn)軸裝置20的主體軸24和外轉(zhuǎn)軸裝置22均由外活塞桿54來帶動。此種按排使鼻錐26如圖3所能見的那樣擺脫主體軸24及外轉(zhuǎn)軸裝置22而升起。
下?lián)稳?0靠像一組螺栓62那樣的連結(jié)器而與主體軸24的上端相連接。在本發(fā)明的其它實施例中，可采用螺栓以外的連結(jié)器。例如，下?lián)稳?0甚至可以和主體軸24做成一體式的。下?lián)稳?0包含有一唇邊64，其外形當下?lián)稳?0通過輪胎13向上移動時正好能與輪胎13相嚙合并支撐輪胎13。如圖1中所能見到的虛線，在測試時下?lián)稳?0與上卡盤組件12合力牢固支撐輪胎13。
外轉(zhuǎn)軸裝置22包含一環(huán)繞內(nèi)轉(zhuǎn)軸裝置20的本體部分70。本體部分70也做成用以支承一組軸承72的結(jié)構(gòu)形狀。軸承72使內(nèi)轉(zhuǎn)軸裝置20在測試運行時能相對于外轉(zhuǎn)軸裝置22而旋轉(zhuǎn)。鎖環(huán)74將本體部分70固裝在外活塞桿54上。
外轉(zhuǎn)軸裝置22在其邊壁上有一出入孔76，在其上面蓋以可拆式的孔口板78。出入孔76允許通達本體70的內(nèi)部以便遇上必需拆除鼻錐26的情況時易于取下驅(qū)動鍵50。驅(qū)動鍵50設置在加長式鼻錐26與主體軸24之間以防止加長式鼻錐26和主體軸24獨立旋轉(zhuǎn)。
由圖5可看到雙活塞缸52。如前所述，雙活塞缸52包含有一內(nèi)活塞桿38和一外活塞桿54。內(nèi)活塞桿38的運行受控于一個內(nèi)活塞80的上、下室間流體壓力變化。與之相仿，外活塞桿54的運行受控于一個外活塞82的上、下室間流體壓力的變化。
上卡盤組件12包括帶有上撐圈86的本體部分84，做成用來接納輪胎13上半部分的外形?？諝庠?8也典型地安裝在輪胎勻度機18的機體17上。適于輪胎13充氣的裝置與空氣源88相溝通并可能伸經(jīng)上卡盤組件12。像電機90那種帶動輪胎13轉(zhuǎn)動的裝置也可能裝在機體17上并藉適當?shù)倪B結(jié)器，像皮帶及滑輪來與上卡盤組件12相連接。
雙活塞缸52的運動以及隨之卡盤組件8的運行受控于圖6及6A中所繪之元器件。這些元器件包括一可能是呈可編程微機形式的電控單元(ECU)100，此(ECU)100包含必要的硬件，軟件及存儲器以指揮和控制輪胎勻度機18的一系列操作。(ECU)100與求取待測輪胎13設定位置的輸入源102相連。設定位置是指下?lián)稳?0在測試時為牢固夾持具有已知胎邊距寬度的輪胎13所必須具有的位置。輸入源可能是諸如條碼讀出器、一組手動輪式轉(zhuǎn)換開關或來自主計算機的訊號等裝置。輸入源120的屬性要視輪胎13的編碼方法和輪胎傳送系統(tǒng)的設計而定。
一個可編程的邏輯控制器(PLC)104與(ECU)100相連通并控制著對輪胎卡盤機18的一系列操作。(PLC)104順從著能識別各種輸入訊號106的程序指令序列并促使(PLC)104向不同部件發(fā)出不同的輸出訊號108。
一低壓閥110，一高壓閥112和一回動閥114均受控于來自(PLC)104的輸出訊號108。低壓閥110控制著來自大容量/低壓泵116通向雙活塞缸52的供油。同樣地，高壓閥112控制著來自小容量/高壓泵118通向回動閥114的供油?；貏娱y114隨著位置傳感器120及(PLC)104的指揮而控制著油向雙活塞缸52的流動。出油閥122控制著來油向回動閥114的供應。
位置傳感器120能識別卡盤組件在操作時的位置。位置傳感器120的類別可以是技術上周知的無數(shù)傳感器中之一種。例如，位置傳感器120可以是超聲型的，激光型的，線性可變差動變壓器或直流位移變換器。位置傳感器120產(chǎn)生信號傳給(PLC)104及一個放大器124。放大器124將訊號放大并直接傳給回動閥114。
在改進后的胎邊寬度調(diào)整裝置使用或運行中，輸入源102探知下一個待檢測的輪胎13的胎邊距寬度并將此訊息發(fā)往(ECU)100。該輪胎13然后被送往輪胎的卡盤裝置8并由傳送裝置放到下卡盤裝置10的下?lián)稳?0的位置上。被輸入源102所取得的胎邊距寬度被轉(zhuǎn)換成對雙活塞缸52而言的一組位置。
一俟(ECU)100收到輪胎已準確到位的訊息，(ECU)100就指揮(PLC)104開始程序的系列指令。如此一來，(PLC)104發(fā)出一輸出訊號激化低壓閥110，就把大容量/低壓油供向雙活塞缸52中活塞80及82下方的腔內(nèi)。油使內(nèi)活塞桿30連帶鼻錐26迅速伸出4.5英寸。與此同時，外活塞桿54開始伸出使輪胎被接納在下?lián)稳?0上。隨著活塞桿38和54之伸出，位置傳感器120追蹤組件的運行并將訊號反饋至(PLC)104及放大器124。
下卡盤組件10繼續(xù)抬升至鼻錐26牢牢落座在上卡盤組件12的孔穴27中為止。在此時，油繼續(xù)被導入雙活塞缸52直至在鼻錐26及上卡盤組件12間所產(chǎn)生的力達到1頓或以上為止。當鼻錐26牢固落座以后，下?lián)稳?0已達到程序設定的輪胎充氣位置。輪胎充氣位置受(PLC)104的控制并致力于將輪胎13放在正確位置以便充氣。
當下?lián)稳?0到達輪胎充氣位置時，(PLC)104使低壓閥110卸壓，并激化高壓閥112造成出油閥122移位使高壓油得以到達回動閥114，并引導回動閥114來控制下?lián)稳?0的最終位置。然后通過上卡盤組件12中的一個氣孔使輪胎13充氣。隨著輪胎13之充氣，控制系統(tǒng)將下?lián)稳?0移上或移下到輸入源102最初讀出之設定位置。下?lián)稳?0的位置受控于把油導向雙活塞缸52內(nèi)不同空間的回動閥114。高壓油使回動閥114能經(jīng)得住充氣及測試力并維持在一平衡位置。
用上此裝置和方法后，可以為具有不同胎邊距寬度的輪胎13控制下?lián)稳?0的精確位置。如圖4所示，在左半圖的輪胎13A比右半圖上的輪胎13B具有較大的胎邊寬度。然而，控制系統(tǒng)能識別出其差異并相應地將下?lián)稳?0定位。在左或右兩半圖中，內(nèi)活塞桿38之伸出使鼻錐26與上卡盤件12相嚙合。在闊的胎邊寬度情況下，控制系統(tǒng)指令外活塞桿54停在比稍小的胎邊寬度情況下更低些的設定位置。在所有兩種情況下，輪胎13均正確位于加載輪16的鄰近處，而且輪胎13A和13B均能被卡盤裝置8牢固夾持。還有，在所有二種情況下，下?lián)稳?0是連續(xù)、直接地移向設定位置的，也即，沒有間斷停留。直接運行加快了機器的速度，由于下?lián)稳?0的獨立定位使機器可用于廣泛變化的輪胎。
(ECU)100然后促使加載輪推進并且開始測試。當測試完成時，輪胎13泄氣，(PLC)104從(ECU)100收到測試完畢的訊號。此時，(PLC)104指令低壓閥110將大容量/低壓油供向雙活塞缸52中活塞80和82上方的腔內(nèi)。此事一發(fā)生，下卡盤組件10迅速向傳送裝置14降回。一俟全部縮回，被測輪胎13放回傳送裝置14，然后過程重新開始。
權(quán)利要求
1.一種在輪胎勻度機中在準確位置放置輪胎的方法，其特征為以下列工序從給定輪胎的胎邊距寬度建立起一位設定位置；將給定的輪胎放置在卡盤裝置的下?lián)稳ι?；以及抬升下?lián)稳χ苯拥竭_為給定輪胎而求出的設定位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的一種方法，其中上述抬升下?lián)稳Φ墓ば蜻M一步包含以下步序?qū)⑾聯(lián)稳Φ囊粋€內(nèi)部元件抬升以嚙合上撐圈的其一部分；將下?lián)稳μ凛喬コ錃馕恢?；將輪胎充氣；和將下?lián)稳Χㄎ坏匠錃廨喬サ脑O定位置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的一種方法；其中抬升一內(nèi)部元件的工序還包下列步序；伸出內(nèi)活塞桿促使內(nèi)部元件相對于下?lián)稳μ鸺s4.5英寸；將內(nèi)部元件及下?lián)稳σ黄鹛敝羶?nèi)部元件納入上撐圈中；和在內(nèi)部元件及上撐圈間產(chǎn)生力。
4.為將輪胎準確放置在輪胎勻度機卡盤中的位置上的一種卡盤裝置，該裝置由一上撐圈裝置、使該上撐圈裝置產(chǎn)生回轉(zhuǎn)運動的裝置、為使接裝在上述上撐圈裝置上的輪胎充氣而附設在上撐圈裝置上的充氣裝置、能向上述上撐圈裝置移近或移開的下?lián)稳ρb置所組成，其特征為與上述下?lián)窝b置相連接的控制設備用于控制上述下?lián)稳ρb置移近或移開上述上撐圈的運行；上述下?lián)稳ρb置包含內(nèi)和外同心轉(zhuǎn)軸裝置；伸向上述上撐圈的上述內(nèi)轉(zhuǎn)軸裝置；包含有容于主體軸內(nèi)能滑行的加長型鼻錐的上述內(nèi)轉(zhuǎn)軸裝置；和在上述外轉(zhuǎn)軸裝置內(nèi)為繞此旋轉(zhuǎn)而配有軸承的上述內(nèi)轉(zhuǎn)軸裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的一種卡盤裝置，其中上述下?lián)稳€包含有一雙活塞缸，上述雙活塞缸具有一個與上述鼻錐在作用上相連結(jié)的內(nèi)活塞桿，上述外活塞桿附著在上述外轉(zhuǎn)軸裝置上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的一種卡盤裝置，其中上述控制設備控制著上述雙活塞缸的運行并藉此控制下?lián)稳ρb置相對于上撐圈裝置的位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5的一種卡盤裝置，其中上述控制設備包含有一個ECU與上述ECU相連通的一個PLC；與上述ECU相連通的一個輸入源；與上述PLC相連通的一個位置傳感器；設計用來識別上述下?lián)稳ξ恢玫纳鲜鑫恢脗鞲衅?；一大容?低壓油泵；一個與上述PLC相連通的低壓閥用以控制來自上述大容量/低壓油泵的油流向上述雙活塞缸；一個與上述位置傳感器相連通的回動閥；一個小容量/高壓油泵；一個與上述PLC相連通的高壓閥，用以控制來自上述小容量/高壓油泵的油流向上述回動閥；與上述雙活塞缸相連通的回動閥；及位于上述高壓閥及上述回動閥間的一個出油閥。
8.根據(jù)權(quán)利要求4的一種卡盤裝置，其中所述加長型的鼻錐是不隨外轉(zhuǎn)軸裝置而獨立移動的。
9.根據(jù)權(quán)利要求4的一種卡盤裝置，其中上述下?lián)稳κ歉窖b在上述內(nèi)轉(zhuǎn)軸裝置的主體軸上的。
10.根據(jù)權(quán)利要求4的一種卡盤裝置，其中一彈簧在作用上將上述加長型鼻錐與上述內(nèi)活塞桿間進行連結(jié)。
11.根據(jù)權(quán)利要求4的一種卡盤裝置，其中所述加長型鼻錐在其中有一凹穴，該凹穴具有潤滑油脂設置其中。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的一種卡盤裝置，其中所述加長型鼻錐有一批從上述凹穴穿過上述加長鼻錐的潤滑油孔。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的一種卡盤裝置，該裝置還包括一組位于上述外轉(zhuǎn)軸裝置與上述內(nèi)轉(zhuǎn)軸裝置的主體軸間的軸承。
14.根據(jù)權(quán)利要求4的一種卡盤裝置，該裝置還包括一個位于上述加長型鼻錐和上述內(nèi)活塞桿間的止推軸承。
15.根據(jù)權(quán)利要求4的一種卡盤裝置，該裝置還包含有一個位于上述加長型鼻錐和上述主體軸間的驅(qū)動鍵，上述驅(qū)動鍵防止加長型鼻錐和主體軸出現(xiàn)獨立旋轉(zhuǎn)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的一種卡盤裝置，其中上述轉(zhuǎn)軸裝置具有出入孔口，便于通達上述驅(qū)動鍵，上述出入口用一可拆卸的出入孔板蓋住。
17.根據(jù)權(quán)利要求4的一種卡盤裝置，該裝置還包含一鎖環(huán)，上述鎖環(huán)把上述外轉(zhuǎn)軸裝置固裝在上述外活塞桿上。
全文摘要
一輪胎勻度機包含有一能適應不同的胎邊距寬度的輪胎的卡盤裝置(8)?？ūP裝置包括一個位于上卡盤裝置(12)下方的下卡盤裝置(10)。下卡盤裝置包括有一藏在外轉(zhuǎn)軸裝置(22)內(nèi)部可轉(zhuǎn)動的內(nèi)轉(zhuǎn)軸裝置(20)。內(nèi)與外轉(zhuǎn)軸裝置由一雙活塞缸(52)的活塞桿(38；54)所承載。內(nèi)轉(zhuǎn)軸裝置的一個加長型鼻錐(26)由內(nèi)活塞桿(38)承載，同時外轉(zhuǎn)軸裝置(22)由外活塞桿(54)承載。
文檔編號B29D30/08GK1163824SQ9710042
公開日1997年11月5日 申請日期1997年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月29日
發(fā)明者理查德·L·德爾莫羅 申請人:阿克隆特種機械公司