用于安装和拆卸车辆的车轮轮胎的机器的制造方法
【专利摘要】一种用于安装和拆卸车辆的车轮轮胎的机器(1)，包括：支承结构(2)；用于车辆的车轮(R)的轮圈(C)的附接和旋转装置(4)；工具保持组件(5)，可移动地与所述支承结构(2)相关联并且具有用于将轮胎(P)从所述轮圈(C)拆卸和/或安装到所述轮圈(C)上的至少一个工具(8、9、10)；调整装置(11、12)，能够调整所述工具保持组件(5)与所述轮圈(C)之间的相对位置，以将所述工具保持组件(5)置于最佳操作位置中，其中所述工具(8、9、10)可操作以拆卸和/或安装轮胎(P)；以及具有光束(L1、L2)的至少一个发射器(13、14)的所述最佳位置的视觉信号装置(13、14)，当所述光束(L1、L2)在所述车轮(R)上的入射点与所述轮圈(C)的边缘的外部点一致时，限定出最佳操作位置。
【专利说明】
用于安装和拆卸车辆的车轮轮胎的机器
技术领域
[0001 ]本发明涉及一种用于安装和拆卸车辆的车轮轮胎的机器。
【背景技术】
[0002]众所周知，车辆的车轮一般包括金属轮圈，该金属轮圈具有沿着其周长的环形凸缘，在所述环形凸缘中以紧密抵接的方式插入弹性轮胎的端部(所谓的“胎圈”)。
[0003]当前已知所谓“轮胎更换机”的机器的应用，其能够将轮胎从相关的轮圈拆卸以及将轮胎安装到相关的轮圈上，例如用于执行维护、修理或更换工作。
[0004]尤其已知的是不同种类的自动型轮胎更换机，它们通常包括:具有车轮的附接和旋转装置的底座;从所述底座竖立起来的一个或多个支撑立柱;工具保持组件，所述工具保持组件与所述立柱相关联并且可手动地或通过各个致动器的动作而在一定高度水平地平移移动，所述工具保持组件具有用于拆卸轮胎的一个或多个工具。
[0005]其中一种拆卸工具通常具有弯曲的端部，并用来抓住轮胎胎圈以将轮胎胎圈提升至轮圈的环形凸缘上方并脱下轮胎胎圈。
[0006]通常由合适的辅助臂支撑的其它工具用于在整个轮胎安装和拆卸操作期间协助操作人员。
[0007]然而，已知类型的轮胎更换机具有一些缺陷。
[0008]实际上，在使用期间，操作人员使用不同的工具，用于将轮胎胎圈从轮圈边缘分离、提取以及将轮胎胎圈定位到轮圈边缘上，将轮胎从轮圈拆卸或将轮胎定位到轮圈上。
[0009]这必然需要操作人员根据车轮的具体尺寸连续地手动调整这些工具的位置，导致总的安装/拆卸时间的大大延长。
[0010]此外，执行这样的连续手动调整的需要增加了由操作人员导致的定位误差的可能性，随之增加了损坏轮胎和轮圈的可能性。
【发明内容】
[0011]本发明的主要目的是提供一种用于安装和拆卸车辆的车轮轮胎的机器，其能够大大减少用于根据车轮的尺寸来调整工具的位置所需的时间。
[0012]本发明的另一个目的是提供一种用于安装和拆卸车辆的车轮轮胎的机器，其能够大大减少损坏轮圈或轮胎的风险。
[0013]本发明的另一个目的是提供一种用于安装和拆卸车辆的车轮轮胎的机器，其能够在使用简单、合理、容易、使用有效并且负担得起的技术方案的范围内克服所提到的现有技术的缺陷。
[0014]上述目的是通过根据权利要求1中所描述的特征的这种用于安装和拆卸车辆的车轮轮胎的机器而实现的。
【附图说明】
[0015]本发明的其他特征和优点将通过在附图中以象征性但非限定性示例的方式图示出的用于安装和拆卸车辆的车轮轮胎的机器的优选但非排他性的实施方式的描述变得显而易见，其中:
[0016]图1至图3是示出了根据本发明的机器的工具保持组件在最佳操作位置定位的轴测图；
[0017]图4至图11示出了在从轮胎的轮圈拆卸轮胎的操作期间，根据本发明的机器的操作;和
[0018]图12和图13示出了在将轮胎安装到其轮圈上的操作期间，根据本发明的机器的操作。
【具体实施方式】
[0019]具体参照这些图，参考标记I总体上表示用于安装和拆卸车辆的车轮轮胎的机器。
[0020]机器I包括支承结构2，所述支承结构2具有可定位的搁置在地面上并向上垂直延伸的底座3。
[0021]机器I还包括由底座3支撑的附接和旋转装置4，所述附接和旋转装置4能够锁定车辆的车轮R的轮圈C并使之旋转。例如，这样的附接和旋转装置4可以由轮圈C的特定锁定主轴构成。
[0022]工具保持组件5由支承结构2支撑且可移动地靠近和远离主轴4。具体地，工具保持组件5通过垂直滑动的第一托架7而与支承结构2的第一垂直立柱6相关联。
[0023]有利地，具体参照各图中所示的优选实施方式，工具保持组件5具有用于从轮圈C拆卸轮胎P和/或将轮胎P安装到轮圈C上的三个不同的工具8、9和10。
[0024]具体地，工具保持组件5包括用于从轮圈C中相应的上边缘提取轮胎P的上胎圈的第一工具8、用于将轮胎P的底胎圈安装到轮圈C上的第二工具9、以及用于将轮胎P的上胎圈安装到轮圈C相应的上边缘的第三工具10。
[0025]然而，不能排除使用具有不同数目和/或不同种类的工具的工具保持组件5。
[0026]机器I还包括调整装置11、12，它们能够调整工具保持组件5与安装在主轴4上的轮圈C之间的相对位置，以便将工具保持组件5置于最佳操作位置，其中工具8、9和10是可操作的以拆卸和/或安装轮胎P。
[0027]具体地，参照所示的优选但非排他性的实施方式，调整装置11、12包括相对于工具保持组件5沿第一方向Dl接近/远离的主轴4的第一移动装置12。具体地，这些第一移动装置12沿第一水平方向Dl移动主轴4。
[0028]此外，调整装置11、12包括相对于主轴4沿第二方向D2接近/远离的工具保持组件5的第二移动装置11，第二方向D2基本上横穿第一方向D1。具体地，这样的第二移动装置11沿第二垂直方向D2在第一立柱6上移动工具保持组件5，且第二移动装置11例如可由适当的蜗杆移动系统构成，该系统能够在整个安装和拆卸操作期间实现精确且稳定的定位。
[0029]有利地，机器I包括视觉信号装置13、14，它们能够通过操作人员实现对上述最佳位置的简单且快速的识别。
[0030]具体地，这样的视觉信号装置13、14包括第一发射器13和第二发射器14，所述第一发射器13实质上转向主轴4并且能够沿第一预定方向发射第一光束LI，所述第二发射器14基本上以不同于第一发射器13的角度转向主轴4并且能够沿第二预定方向发射第二光束L2o
[0031]有利地，在使用期间，当第一光束LI和第二光束L2各自在车轮R上的入射点与轮圈C的上边缘的相应的外部点一致时，可确定工具保持组件5的上述最佳位置。
[0032]具体地，参照各图中所示的优选实施方式，第一光束LI的第一方向基本上是垂直的，而第二光束L2的第二方向基本上是倾斜的。
[0033]此外，仍旧参照各图中所示的优选实施方式，第一发射器13与支承结构2锁定在一起，而第二发射器14与工具保持组件5锁定在一起。
[0034]具体地，第一发射器13与支承结构2的上部锁定在一起，而第二发射器14与在承载工具保持组件5的第一托架7上制成的特定支架锁定在一起。
[0035]优选地，第一发射器13和第二发射器14为激光发射器类型，分别能够发射第一激光束LI和第二激光束L2。
[0036]工具保持组件5包括操作装置15、16、17、18、19、20、21、22和23，它们能够在各个脱离位置与各个工作位置之间按顺序操作工具8、9和10中的每一个，其中在所述各个脱离位置，它们实质上远离安装在主轴4上的车轮R，而在所述各个工作位置，它们实质上接近主轴4并且能够接触轮胎P，用于将轮胎P从轮圈C拆卸或安装到轮圈C上。
[0037]有利地，工具8、9和10的这些工作位置是根据第一光束LI和第二光束L2在轮圈C的外边缘上的入射点的位置来确定的。
[0038]具体地，第一工具8的类型为可移动的凿工具，且各个操作装置15、16和17包括:
[0039]-支撑所述第一工具8的基本上水平的第一臂15;
[0040]-第一杠杆系统16，由第一托架7支撑且可操作地连接至第一臂15，用于第一工具8在脱离位置与工作位置之间的移动；
[0041 ]-第一致动器17，为线性致动器或类似类型，能够使第一杠杆系统16在脱离位置与工作位置之间移动。
[0042]第二工具9的类型为固定的凿工具，且各个操作装置18、19和20包括:
[0043]-支撑所述第二工具9的第二臂18;
[0044]-第二杠杆系统19，由第一托架7支撑且可操作地连接至第二臂18，用于第二工具9在脱离位置与工作位置之间的移动；
[0045]-第二致动器20，为线性致动器或类似类型，能够使第二杠杆系统19在脱离位置与工作位置之间移动。
[0046]最后，第三工具10的类型为转塔工具，且各个操作装置21、22和23包括:
[0047]-支撑所述第三工具10的第三臂21;
[0048]-第三杠杆系统22，由第一托架7支撑且可操作地连接至第三臂21，用于第三工具10在脱离位置与工作位置之间的移动；
[0049]-第三致动器23，为线性致动器或类似类型，能够使第三杠杆系统22在脱离位置与工作位置之间移动。
[0050]因此，第一臂15、第二臂18和第三臂21以及第一杠杆系统16、第二杠杆系统19和第三杠杆系统22被合适地设计尺寸及连接，以使得当第一光束LI和第二光束L2在车轮R上的各个入射点与轮圈C的上边缘的各个外部点一致时，相应的第一工具8、第二工具9和第三工具10在工作位置的正确定位。
[0051]此外，机器I包括第一胎圈分离工具24，所述第一胎圈分离工具24可移动地在脱离位置和胎圈分离位置之间与支承结构2相关联，其中在所述脱离位置，所述第一胎圈分离工具24实质上远离主轴4，而在所述胎圈分离位置，所述第一胎圈分离工具24实质上接近主轴4并且能够在轮圈C的上边缘附近接触并施压于轮胎P的侧翼的一部分。
[0052]具体地，参照各图中所示的优选实施方式，支承结构2具有第二垂直立柱25，所述第二垂直立柱25与第一立柱6适当地间隔开，并且第一胎圈分离工具24由与第二立柱25垂直滑动相关联的第二托架26支撑。
[0053]有利地，所述胎圈分离位置是由第一锁定器件27确定的，所述第一锁定器件27用于锁定第一胎圈分离工具24的冲头，与工具保持组件5相关联且在从脱离位置移动期间是可通过第一胎圈分离工具本身操作的。
[0054]根据优选但非排他性的实施方式，第一锁定器件27由与承载工具保持组件5的第一托架7锁定在一起的第一微型开关构成，并且一旦操作所述第一锁定器件27，其能够锁定第二托架26的移动装置。
[0055]具体地，在所述工作位置，第一微型开关27能够接触与第一胎圈分离工具24锁定在一起的相应的第一抵接元件28。具体而言，所述第一抵接元件28由适当成形的小框架构成且固定至第二托架26。
[0056]此外，机器I包括第二胎圈分离工具29，所述第二胎圈分离工具29与支承结构2在下述位置可移动地相关联:
[0057]-脱离位置，其中第二胎圈分离工具29实质上远离主轴4;
[0058]-胎圈分离位置，其中第二胎圈分离工具29实质上接近主轴4并且能够在轮圈C的上边缘附近接触并施压于轮胎P的侧翼的一部分；
[0059]-以及轮胎拆卸位置，其中第二胎圈分离工具29被布置成刚好超过轮圈C的下边缘，用于将轮胎P从轮圈C拆卸。
[0060]具体地，参照各图中所示的优选实施方式，第二胎圈分离工具29由与第二立柱25垂直滑动相关联的第三托架30支撑，位于承载第一胎圈分离工具24的第二托架26下方。
[0061]有利地，上述拆卸位置是由第二锁定器件31确定的，所述第二锁定器件31用于锁定第二胎圈分离工具29的冲头，与工具保持组件5相关联且在从脱离位置移动期间是可通过第二胎圈分离工具本身操作的。
[0062]根据优选但非排他性的实施方式，第二锁定器件31由与承载工具保持组件5的第一托架7锁定在一起的第二微型开关构成，并且一旦操作所述第二锁定器件31，其能够锁定第三托架30的移动装置。
[0063]具体地，在前述的拆卸位置中，第二微型开关31能够接触与第二胎圈分离工具29锁定在一起的相应的第二抵接元件32。具体而言，所述第二抵接元件32由适当成形的小框架构成且固定至第三托架30。
[0064]在拆卸操作期间，机器I的操作描述如下且在图1至图11中示出。
[0065]首先，操作人员将具有轮胎P的车轮R的轮圈C固定至主轴4(图1)。
[0066]一旦已固定车轮R，将主轴4沿着第一水平方向Dl移动靠近/远离工具保持组件5，直到将第一垂直激光束LI的入射点定位到轮圈C的上边缘的外部点(图2)。
[0067]这种定位使得能够找到车轮R的轮圈C的半径并且相对于该径向测量导引并定位机器I的所有设备。
[0068]随后，将工具保持组件5沿着第二垂直方向D2移动靠近/远离主轴4，直到将第二倾斜激光束L2的入射点定位到轮圈C的上边缘的外部点(图3)。
[0069]这种定位使得能够确定工具保持组件5的最佳垂直位置，从而确定工具8、9和10的工作位置。
[0070]随后，在轮圈C的上边缘处拆卸轮胎P的胎圈(图4和图5)。具体地，将第一胎圈分离工具24从脱离位置移动至工作位置，直到接触并向下施压于轮胎P的侧翼的一部分。该工作位置是通过操作第一微型开关27来限定的，一旦通过与相应的第一小框架28接触而操作，第一微型开关27便向下锁定第一胎圈分离工具24的冲头。
[0071 ]由此，车轮R在主轴4上的旋转使得完成轮胎P的胎圈的分离。
[0072]随后，通过第二胎圈分离工具29拆卸轮胎P的下胎圈(图6)。
[0073]一旦已完成轮胎P的胎圈分离，对第一可移动凿工具8进行操作，将所述第一可移动凿工具8插入在轮圈C的上边缘与轮胎之间，抓住轮胎P的胎圈并将胎圈提取到轮圈C的边缘上方(图7、图8和图9)。具体地，第一工具8的工作位置由第一激光束LI和第二激光束L2的位置限定。
[0074]由此，车轮R在主轴4上的旋转使得轮胎P的整个胎圈被提取。
[0075]为了同时从轮圈C拆卸轮胎P的下胎圈，随后对第二胎圈分离工具进行操作，所述第二胎圈分离工具从底部到顶部垂直地作用于轮胎P，直到拆卸位置(图10和图11)。在拆卸位置中，第二胎圈分离工具29的高度是由第二微型开关31限定的，一旦通过与相应的第二小框架32接触而操作，第二微型开关31便向上锁定第二胎圈分离工具29的冲头。
[0076]在安装操作期间，机器I的操作描述如下且在图12和图13中示出。
[0077]与上述针对拆卸所描述的类似，一旦已将轮圈C固定到主轴4上，一起执行主轴4的水平移动操纵以及工具保持组件5的垂直移动操纵，直到将第一激光束LI和第二激光束L2定位到轮圈C的上部外边缘。
[0078]随后，对第二固定凿工具9进行操作，以将轮胎的下胎圈安装超出轮圈C的上边缘(图12)。即使在这种情况下，第二工具9的工作位置也是由第一激光束LI和第二激光束L2相对于轮圈C的位置限定的。
[0079]最后，在已将第二工具9移动到脱离位置之后并且为了将轮胎的上胎圈安装在轮圈C的第一边缘上并以这种方式完成安装，对第三转塔工具10进行操作，所述第三转塔工具10在工作位置对轮胎P的侧翼施压(图13)。第三工具10的这一工作位置也是由第一激光束LI和第二激光束L2相对于轮圈C的位置限定的。
[0080]在实践中已经证实所述发明实现了所提出的目的。
[0081]具体地，需要强调的事实是，根据本发明的机器，尤其是在存在具有最佳工作位置的特定的视觉信号装置的情况下，能够大大减少用于根据车轮的尺寸来调整工具的位置所需的时间。
[0082]此外，根据本发明的机器能够大大减少损坏轮圈或轮胎的风险。
[0083]还需指出的是，根据本发明的机器，尤其通过使用视觉信号装置，相较于设想使用复杂控制电子器件的方案能够大大降低总成本。
[0084]此外，这种对最佳工作位置的调整是完全机械化的，并且相对于通过控制电子器件进行的机器驱动和调整，从长远角度看以及对于恶劣的环境，涉及更大的机器可靠性。
[0085]最后，通过使用特定的视觉信号装置来确定最佳工作位置，允许简单且快速地使用机器，不具有高专业水平的人员亦可使用。
【主权项】
1.一种用于安装和拆卸车辆的车轮轮胎的机器(I)，包括: 支承结构(2); 用于车辆的车轮(R)的轮圈(C)的附接和旋转装置(4); 至少一个工具保持组件(5)，所述至少一个工具保持组件(5)可移动地与所述支承结构(2)相关联并且具有用于将轮胎(P)从所述轮圈(C)拆卸和/或安装到所述轮圈(C)上的至少一个工具(8、9、10);以及 调整装置(11、12)，所述调整装置(11、12)能够调整所述工具保持组件(5)与所述轮圈(C)之间的相对位置，以将所述工具保持组件(5)置于至少一个最佳操作位置中，其中所述至少一个工具(8、9、10)可操作以拆卸和/或安装轮胎(P)， 其特征在于，所述机器(I)包括具有光束(L1、L2)的至少一个发射器(13、14)的所述最佳位置的视觉信号装置(13、14)，当所述光束仏1丄2)在所述车轮(10上的入射点与所述轮圈(C)的边缘的外部点一致时，限定出所述最佳操作位置。2.根据权利要求1所述的机器(I)，其特征在于，所述机器(I)包括至少一个第一发射器(13)和至少一个第二发射器(14)，所述第一发射器(13)实质上转向所述附接和旋转装置(4)并且能够沿第一预定方向发射第一光束(LI)，所述第二发射器(14)实质上转向所述附接和旋转装置(4)并且能够沿第二预定方向发射第二光束(L2)。3.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机器(I)，其特征在于，所述第一光束(LI)的第一方向基本上为垂直的。4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机器(I)，其特征在于，所述第二光束(L2)的第二方向基本上为倾斜的。5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机器(I)，其特征在于，所述第一发射器(13)与所述支承结构(2)锁定在一起。6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机器(I)，其特征在于，所述第二发射器(14)与所述工具保持组件(5)锁定在一起。7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机器(I)，其特征在于，所述至少一个发射器(13、14)为激光发射器类型。8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机器(I)，其特征在于，所述调整装置(11、12)包括所述附接和旋转装置(4)的第一移动装置(12)，所述第一移动装置(12)沿着第一方向(DI)接近/远离所述工具保持组件(5)。9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机器(I)，其特征在于，所述调整装置(11、12)包括所述工具保持组件(5)的第二移动装置(11)，所述第二移动装置(11)沿着第二方向(D2)接近/远离所述附接和旋转装置(4)。10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机器(I)，其特征在于，所述工具保持组件(5)包括在脱离位置和至少一个工作位置之间的所述至少一个工具(8、9、10)的操作装置(15、16、17、18、19、20、21、22、23)，其中在所述脱离位置，所述操作装置实质上远离所述附接和旋转装置(4)，在所述工作位置，所述操作装置实质上接近所述附接和旋转装置(4)并且能够接触所述轮胎(P)，用于将所述轮胎(P)从所述轮圈(C)拆卸或安装到所述轮圈(C)上，所述工作位置根据所述至少一个光束(L1、L2)在所述车轮(R)上的入射点的位置来确定。11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机器(I)，其特征在于，所述工具保持组件(5)包括用于从所述轮圈(C)提取所述轮胎(P)的胎圈的至少一个第一工具(8);用于将所述轮胎(P)的胎圈安装到所述轮圈(C)上的至少一个第二工具(9);以及用于将所述第一胎圈安装到所述轮圈(C)上的至少一个第三工具(10)。12.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机器(I)，其特征在于，所述机器(I)包括至少一个第一胎圈分离工具(24)，所述第一胎圈分离工具(24)可移动地在脱离位置和胎圈分离位置之间与所述支承结构(2)相关联，其中在所述脱离位置，所述第一胎圈分离工具(24)实质上远离所述附接和旋转装置(4)，在所述胎圈分离位置，所述第一胎圈分离工具(24)实质上接近所述附接和旋转装置(4)并且能够在所述轮圈(C)的第一边缘附近接触并施压于所述轮胎(P)的侧翼的一部分，所述胎圈分离位置由所述第一胎圈分离工具(24)的冲头的至少一个第一锁定器件(27)确定，所述第一锁定器件(27)与所述工具保持组件(5)相关联且在从所述脱离位置移动期间是可通过所述第一胎圈分离工具(24)本身操作的。13.根据前述权利要求中的一项或多项所述的机器(I)，其特征在于，所述机器(I)包括至少一个第二胎圈分离工具(29)，所述第二胎圈分离工具(29)可移动地在脱离位置、胎圈分离位置和所述轮胎(P)的拆卸位置之间与所述支承结构(2)相关联，其中在所述脱离位置，所述第二胎圈分离工具(29)实质上远离所述附接和旋转装置(4)，其中在所述胎圈分离位置，所述第二胎圈分离工具(29)实质上接近所述附接和旋转装置(4)并且能够在所述轮圈(C)的第二边缘附近接触并施压于所述轮胎(P)的侧翼的一部分，其中在所述轮胎(P)的拆卸位置，所述第二胎圈分离工具(29)被布置成超过所述第二边缘，用于将所述轮胎(P)从所述轮圈(C)拆卸，所述拆卸位置由所述第二胎圈分离工具(29)的冲头的至少一个第二锁定器件(31)确定，所述第二锁定器件(31)与所述工具保持组件(5)相关联且在从所述胎圈分离位置移动期间是可通过所述第二胎圈分离工具(29)本身操作的。
【文档编号】B60C25/138GK106042795SQ201610207485
【公开日】2016年10月26日
【申请日】2016年4月5日 公开号201610207485.0, CN 106042795 A, CN 106042795A, CN 201610207485, CN-A-106042795, CN106042795 A, CN106042795A, CN201610207485, CN201610207485.0
【发明人】博纳茨尼·法伯里茨
【申请人】古丽亚诺集团股份公司