轮胎均匀性检测系统的制作方法
【专利摘要】一种用于替换在轮胎均匀性检测系统的测试站中的轮辋装置的设备，包括用于存储多个轮辋装置组件的存储单元。转送臂可往复移动并且包括夹具装置，夹具装置用于夹紧轮辋装置组件以及将轮辋装置组件从存储位置移动到作为轮辋装置组件的组成部分的轮辋与在测试站中的相对的主轴相互对齐的位置处。轮辋装置组件包括具有可以被转送臂接合的结构的支架，并且作为组件的组成部分的轮辋中至少其中一个包括在第一位置和第二位置之间转动的锁定构件。支架包括用于使轮辋不动以禁止轮辋和支架之间的相对转动的结构，并且支架进一步地包括杠杆装置用于将锁定构件从它的第一位置移动到它的第二位置以接合作为支架的组成部分的定位构件。当轮辋与相关的主轴对齐的时候，杠杆装置将锁定构件从它的第二位置移动到它的第一位置以接合作为主轴的组成部分的其他定位构件。当锁定构件移动到接合所述其他定位构件的时候，轮辋从支架上释放出来。释放之后，支架移动到离开测试站的较远的位置处。为了移除轮辋装置，反向进行将轮辋附接到主轴上的步骤以将轮辋从主轴上释放且同时接合支架。这使得轮辋装置被移动到由存储多个轮辋装置组件的存储单元所限定的较远的位置处。使用所公开的锁定构件和相关的轮辋可以有助于将需要检测的轮辋手动安装到主轴上。
【专利说明】轮胎均匀性检测系统
[0001]相关申请
[0002]本申请主张2010年11月23日提交的、申请号为61/416，575的美国临时申请的优先权，在此通过弓I用的方式将上述临时申请的全部内容合并到本申请中。
【技术领域】
[0003]本发明总地涉及轮胎均匀性检测系统，尤其是涉及用于自动替换在轮胎均匀性机器上的轮辋装置的方法和设备。
【背景技术】
[0004]轮胎均匀性检测系统应用于整个轮胎制造业和汽车工业。这些机器检测成品轮胎的轮胎均匀性参数。许多测试功能都是全自动化的。尤其是，通过传送机将轮胎传送到轮胎测试站，在测试站中，将轮胎夹紧在轮辋之间，对轮胎进行充气，然后将轮胎放置为滚动接触承载轮。在检测结束的时候，分离轮辋并且通过另一个传送机将轮胎转送到出口处。
[0005]在测试站中用于夹紧轮胎的轮辋必须大小适合于正在被检测的轮胎。因此，当正在被检测的轮胎的大小发生改变时，轮辋装置也必须进行替换。在许多系统中，这需要操作人员来执行，有时需要升降装置的辅助。替换轮辋可以说是费时费力的。
【发明内容】
[0006]本发明提供了一种新型改进的轮胎均匀性检测系统，其包括在进行检测的轮胎的尺寸发生变化时便利地替换轮辋装置的方法和设备。在一个公开的实施例中，本发明提供了很少或不需要操作人员操作就能自动替换测试站中轮辋装置的方法和设备。
[0007]根据一个实施例，用于替换测试站中轮辋装置的设备包括具有夹具装置和致动器的转送臂，所述夹具装置用于夹紧轮辋装置组件，所述致动器用于将所述轮辋装置组件移动到作为轮辋装置组件的组成部分的一对轮辋与测试站中相对的主轴相互对齐的位置处。根据本发明，轮辋装置组件包括支架，所述支架具有可以被转送臂夹具装置接合的结构。一对轮辋中的至少一个轮辋包括可以在第一位置和第二位置之间转动运动的锁定构件。支架包括用于使得轮辋不动以禁止轮辋和支架之间的相对转动的结构。锁定构件从第一位置移动到第二位置以与作为支架组成部分的定位构件相接合。根据这个实施例，主轴中的至少其中一个包括其他定位构件，所述其他定位构件可以在锁定构件从第二位置移动到第一位置的时候被轮辋的锁定构件可操作地接合。当移动锁定构件的时候，锁定构件结合到主轴上且同时被支架释放以将轮辋固定到主轴上。
[0008]根据更加优选的实施例，另一个锁定构件与其他轮辋相关联，并且支架包括附加结构，该附加结构用于使其他轮辋不动以在支架被放置为邻接接合所述其他轮辋时禁止支架中的其他轮辋和支架之间的相对转动。
[0009]根据优选的实施例，提供一个能够储存多个轮辋装置组件的储存单元，并且在该储存单元中安装用于往复运动的转送臂以便于它能够自行对齐并且接合多个轮辋装置组件中的任意一个。在所列举的实施例中，储存器包括四个用于储存四个轮辋装置组件的垂直设置的架子。根据所列举的实施例，用于相对于支架使轮辋不动的结构包括至少一个可以与在轮辋中的相关开口相接合的销。
[0010]根据优选的所列举的实施例，通过枢轴安装的杠杆，被轮辋固定的锁定构件从它的第一位置移动到它的第二位置并且从它的第二位置移动到它的第一位置，所述杠杆与锁定构件可操作地结合，以使得在杠杆臂中的枢转运动产生在锁定构件中的转动。在所列举的实施例中，借助于作为转送臂组成部分的致动器实现在杠杆臂中的运动。
[0011]根据本发明的特征，轮辋装置组件包括支架，该支架包括可被转送臂接合的结构。至少其中一个轮辋包括在第一位置和第二位置之间移动的锁定构件，并且支架包括用于使得轮辋不动以禁止轮辋和支架之间的相对转动的结构。轮辋装置组件进一步地包括用于将锁定构件从第一位置移动到第二位置的机械装置，以接合作为支架组成部分的定位构件，并且锁定构件可以从第二位置移动到第一位置以从定位构件释放轮辋，在轮辋装置组件的优选实施例中，被支架固定的轮辋同轴地对齐。
[0012]在所列举的实施例中，锁定构件包括一对间隔开的环，其中一个环可以基于预定的移动与作为轮胎均匀性检测系统的组成部分的主轴相接合，另一个环可以基于预定的移动与支架相接合。在优选实施例中，由支架固定的每一个轮辋包括可以在第一位置和第二位置之间移动的相关的锁定构件。用于在锁定构件的两个操作位置之间转动锁定构件的机械装置优选地包括安装用于枢转运动的杠杆，所述杠杆所具有的一端限定了与轮辋的转动轴一致的转动轴。当轮辋被支架固定的时候，杠杆的所述一端可操作地接合锁定构件。杠杆臂的另一端可以被用于在锁紧杆中产生枢转运动的致动器接合。
[0013]根据优选的轮辋装置组件的特征，支架包括禁止活动的构件，该构件可以与作为轮胎均匀性检测系统的组成部分的主轴接合，禁止主轴和支架之间的相对转动。在更多的优选实施例中，用于将轮辋固定到支架上的定位构件包括用于向锁定构件施加夹紧力的弹簧构件。优选地，该弹簧构件包括贝尔维尔(Belleville)垫圈。
[0014]根据本发明，公开了一种用于替换在轮胎均匀性检测系统上的轮辋的方法，其包括将一对轮辋可释放地安装到支架上以形成轮辋装置组件的若干步骤。接合轮辋装置组件并将其移送到预定的测试站位置处，在该测试站位置处轮辋被放置为与作为测试站组成部分的主轴轴向对齐。至少移动其中一个主轴以实现每个轮辋与相应主轴之间的邻接接合。然后操作锁定机构使之从支架上释放至少一个轮辋且同时接合相关的主轴。在将轮辋从支架上释放之后，支架被移动到测试站之外的间隔位置处。在优选的所列举的实施例中，通过移动支架对齐轮辋以及通过移动至少一个主轴来将轮辋从测试站中的主轴上移走以使轮辋邻接接合支架。然后转动锁定构件以将轮辋从它们相应的主轴上释放并且同时使轮辋与作为支架的组成部分的定位构件相接合。然后分离主轴以提供间隙以允许具有附接轮辋的支架从测试站中移出。
[0015]根据本发明的特征，所公开的方法和装置可以用于帮助手动安装轮辋以及将轮辋从主轴上手动移除。为了手动安装轮辋，具有附接锁定构件的轮辋被放置为与相关主轴对齐，并且允许作为主轴组成部分的定位构件穿过在锁定构件上的槽型开口。然后转动锁定构件以使得槽型开口的槽段接合定位构件，从而将轮辋紧固到主轴上。在优选的方法中，定位构件具有螺纹并且将其转动以增加由定位构件施加到锁定构件上的保持力。[0016]根据所公开的发明，在轮胎均匀性检测系统上替换轮辋装置变得非常便利。通过使用包含用于固定一对轮辋的支架的轮辋装置组件，可以在测试站中方便地将轮辋装置替换掉，从而减少轮胎均匀性检测机器的停工期，从而提升它的生产力。
[0017]通过参考附图来阅读如下详细描述，本发明的附加特征将变得显而易见并且将会获得更加全面的理解。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是轮胎均匀性检测系统的俯视图，该系统包括依照本发明优选实施例来构造的轮辋替换装置；
[0019]图2是在图1所示系统的局部侧视图；
[0020]图3是在图1所示的检测系统中属于现有技术部分的另一个侧视图；
[0021]图4A是依照本发明优选实施例来构造的并且构成图1所示系统的组成部分的轮辋替换装置的立体图；
[0022]图4B是在图4A中所示的轮辋替换装置的侧视图；
[0023]图5是依照本发明优选实施例来构造的轮辋装置组件的立体图；
[0024]图5A是轮辋替换装置的分解图；
[0025]图5B和5C是轮辋组件的立体图和平面图，其包括依照本发明优选实施例来构造的锁定构件；
[0026]图6是部分轮辋装置组件的俯视图；
[0027]图6A是作为图5中所示的轮辋装置组件的组成部分的支架的一部分的局部立体图；
[0028]图6B是上面的轮辋的底面以及支架底面的一部分的局部立体图；
[0029]图7A-7D是转送臂和轮辋装置组件以及相关的臂转动装置的立体图；
[0030]图8A是转送臂和轮辋装置组件的俯视图；
[0031]图8B和8C是转送装置和轮辋装置组件的侧视图；
[0032]图9A是示出了轮辋被作为轮辋装置组件组成部分的支架接合的俯视图；
[0033]图9B是示出了轮辋装置组件被固定在图1所示的轮胎均匀性机器的上部主轴和下部主轴之间的侧视图；
[0034]图9C和9D是轮辋接合结构的一部分的放大图；以及
[0035]图10是示出了作为图4A中所示的轮辋替换装置的组成部分的转送装置和储存单元的另一个俯视图。
[0036]最佳实施例
[0037]图1和图2示出了轮胎均匀性检测机器的整体结构，该检测机器包括依照本发明的优选实施例构造的自动化的轮辋替换装置600。在图1和图2中所示类型的轮胎均匀性机器用于在轮胎装货之前或者在车上安装轮胎之前检测轮胎的均匀性。图1和图2中所示的系统几乎完全自动化并且接收来自中心站10的轮胎并且将检测过的轮胎传送到配送站14。
[0038]图1在平面图中示出了依照本发明优选实施例来构造的轮胎检测系统的整体布置。主要的子系统包括入口传送机10 ;测试站12 ;以及退出(exit)模组14，退出模组14可以包括标记站，以及轮胎分类装置。对放置在测试站12中的轮胎进行检测并且视情况对轮胎进行研磨以调整轮胎的圆度、均匀性以及/或其他需要的物理性能。
[0039]首先转向轮胎测试站12并且特别参考图1和图3，通过附图标记20指明的并以虚线来表示的轮胎被入口传送机/中心站10传送到测试站，所述入口传送机/中心站优选地将轮胎传送到轮胎的轴与作为测试站的组成部分的一对相对的轮辋24，26(在图3中最佳示出)的转动轴重合的位置处，并且轮胎20被夹紧在相对的轮辋24，26之间。下面的轮辋24 (在图3中最佳示出)附接到主轴组件30上并且成为主轴组件30的组成部分。上面的轮辋26形成为可往复移动的卡盘组件/主轴32的组成部分。
[0040]借助驱动马达(未示出)通过在图3中由附图标记38示意性示出的齿形带来可转动地驱动主轴组件30。在将轮胎夹紧在上面的和下面的轮辋26，24之间后，凭借经由主轴组件30将空气传送到轮胎内部的充气装置对轮胎进行充气。在完成充气之后，包括可转动的承载轮42的承载轮组件40进入与轮胎20邻接接合的状态。按照常规的作法，转动轮胎抵靠承载轮并且通过测压元件46，48对施加在承载轮上的负载进行监控(图3)。从测压元件上获得的数据确定轮胎的均匀性。如果需要，可以通过一个或多个研磨机来调整轮胎的均匀性，例如通过通常由附图标记50，52来指明的研磨机来研磨轮胎的上面部分和下面部分(如在图3中所示)以及通过研磨机(未示出)来研磨轮胎的中心部分。
[0041]特别参考图1和图2，最佳示出了入口传送机。该入口传送机更加全面地公布在专利号为6，082，191、名称为用于轮胎检测系统的入口传送机(INLET CONVEYOR FOR TIRETESTING SYSTEMS)的美国专利中，该美国专利的主题在此通过引用合并到本申请中。
[0042]操作入口传送机10将待测轮胎从总体由附图标记100指明的中心站传送到测试站12。在操作时，通过皮带或辊子传送机(未示出)将待测轮胎传送到中心站100的入口处。图1示出了即将被传送到入口传送机的轮胎，该轮胎通过附图标记102指明并以虚线来表示。入口传送机包括把被传送的轮胎移动到入口传送机装置上的进给辊108。
[0043]然后将中心臂向外移动到它们的收缩位置。现在待测轮胎由传送机单元支撑，相对于轴154处于居中位置，并且与主轴30的轴156间隔预定的距离。然后驱动传送机致动器190以推动轮胎预定的距离，在该距离处，轮胎被放置为与主轴30的轴156重合(参见图2)。
[0044]然后启动致动器142以降低传送机单元，实际上，将轮胎降低到主轴30上。通常，之后反向驱动传送机以让传动皮带返回到它们的起始位置。当传送机单元位于较低的位置时，可以将另一个轮胎带进中心站，随后当在测试站12中对轮胎进行检测期间对轮胎进行润滑并使之居中。
[0045]如上所示，在测试站12中待测轮胎被固定在安装到框架60(图3)上的主轴组件30和安装到框架60的横梁64上的往复移动的卡盘组件32之间。主轴和卡盘组件更加全面的公布在专利号为5，992，227、名称为用于轮胎检测系统的自动调节宽度的卡盘装置(AUTOMATIC ADJUSTABLE WIDTH CHUCK APPARATUS FOR TIRE TESTING SYSTEMS)的美国专利中，该美国专利的主题在此通过引用合并到本申请中。
[0046]特别参考图3，卡盘组件32被安装到作为液压致动器204组成部分的液压油缸202的末端。通过适当的紧固件(未示出)将致动器固定到框架横梁64上。当轮胎将要被检测并被放置在测试站的时候，致动器204使得油缸202伸出以朝着主轴组件30的方向移动卡盘组件32。装有上面的轮辋26的卡盘组件32也包括居中设置的对准构件228，该对准构件228包括被配置为接收作为主轴组件30的组成部分的圆锥体构件30a(图2)的锥形开口。对准构件228可以被称为“鼻锥”。对准构件228和圆锥体构件30a之间的接合维持了卡盘组件32和主轴组件30之间的精准对齐，并且，随着将轮胎夹紧在各组件之间，通过对准构件228和圆锥体构件30a的接合这种方式将主轴组件30的转动传递到卡盘组件的上面的轮辋26上，从而使得当轮胎被夹紧在卡盘组件32和主轴30之间的时候，上面的和下面的轮辋26，24 —齐转动。
[0047]轮胎检测系统的其他方面的补充细节可以参见专利号为6，016，695的美国专利，在此通过引用将该美国专利合并到本申请中。
[0048]如上所述，待测轮胎被夹紧在上面的和下面的轮辋24，26之间。轮辋24被连接到下面的主轴30上并且被其驱动，而轮辋26则可转动地安装到上面的主轴/卡盘组件上，所述上面的主轴/卡盘组件包括用于朝着和远离位于测试站中的轮胎的方向提升和降低轮辋26的机械装置。按预定的距离降低上面的轮辋26以密封地(sealingly)接合轮胎，然后对该轮胎进行充气和检测。在检测结束的时候，抬升轮辋26以释放轮胎，允许轮胎退出机械装置，更加全面的解释说明请参见上述美国专利。
[0049]轮辋24，26被设计为适于特定的轮胎尺寸。当待测轮胎的尺寸改变时，轮辋24，26也必须进行替换。在'695号专利所公布的轮胎检测系统中，一个或多个操作人员手动替换轮辋，他或他们靠体力将轮辋从它们各自的主轴上松开并且重新安装不同尺寸的轮辋。这项任务可能很耗时并且需要使用升降装置，至少针对可能非常重的较大轮辋。
[0050]根据本发明，提供一种拾取和放置装置600，当正在进行检测的轮胎的尺寸改变的时候，操作该装置将上面和下面的轮辋从上面和下面的主轴32，30上移开并且用不同尺寸的轮辋来替代它们。
[0051]还参考图4A-4B，自动化的轮辋替换装置600包括储存单元610，该储存单元610包括多个架子630，在所列举的实施例中所述架子可以储存四个轮辋装置。储存单元包括附接到升降装置624上的转送装置620，其包括液压操作致动器628，通过所述致动器，相对于将轮辋装置储存在其上的支撑架630a，630b, 630c, 630d提升和下降转送装置620。
[0052]根据本发明，在图5中最佳示出，上面的和下面的轮辋26，24可释放地结合到支架636上以形成轮辋装置组件640。附接了相应轮辋的支架636被储存在相应的架子上。当轮辋装置将要被安装到轮胎测试站的上面和下面的主轴上的时候，移动转送装置620以按预定的要求对齐轮辋装置组件640并且接合支架636。然后转送装置620提升轮辋装置组件640离开它的相应的储存架并且以大致为枢转运动的方式移动上面和下面的轮辋使之与上面的和下面的主轴26，24轴向对齐(主轴在图2所示的共轴156上转动)。
[0053]在优选的安装方法中，降低转送装置/臂620直到下面的轮辋邻接接合下面的主轴30。降低上面的主轴/卡盘组件32直到它邻接接合上面的轮辋。一旦处于这种位置，操作锁定机构(即将描述)以同时将上面的和下面的轮辋从支架636上释放并且使它们和上面和下面的主轴上的结构结合，所述上面和下面的主轴上的结构将上面和下面的轮辋26，24分别固定到上面和下面的主轴构件32，30上。
[0054]为了移除和/或替换安装在测试站上的轮辋装置，提升上面的主轴以分开上面的轮辋和下面的轮辋。然后转送装置620枢转空载的支架636使之与轮辋26，24轴向对齐并且降低转送装置以邻接接合下面的轮辋24。通过上面的主轴32降低上面的轮辋26直到上面的轮辋26也邻接接合支架636上侧的相关结构。然后启动锁定机构(即将描述)以同时将轮辋24，26从它们各自的主轴30，32上释放并且将它们固定到支架636上。然后提升上面的主轴32以留出间隙从而使得可以提升支架636和附接的边缘装置，然后通过转送装置620转动支架和附接的边缘装置以将轮辋装置组件640放置在相关的架子上，也就是架子630a上。
[0055]图5示出了轮辋装置组件640，其包括支架636和可释放地固定到支架上的上面的和下面的轮辋24，26。根据本发明，轮辋24，26包括相关的锁定构件654，所述锁定构件654以允许它们以预定的转动角度，比如15度，进行转动的方式可转动地固定到轮辋24，26上。结合到轮辋24，26上的锁定构件654大体相同。也许在实际的细节上有细微的区别，但是与轮辋24相关联的锁环和与轮辋26相关联的锁环的工作原理是相同的。图5A，5B和5C示出了与轮辋24相关联的锁定构件654。在图6B中示出了与上面的轮辋26相关联的锁定构件654。与轮辋26相关联的锁定构件654在功能上和与轮辋24相关联的锁定构件654是相同的，针对与轮辋24 —起示出的构件654的任何描述都适用于与轮辋26相关联的构件654。
[0056]每个锁定构件654包括一对间隔开的环660,662,其中一个环可以和支架636上的结构接合，另一个环可以和相关主轴上形成的结构接合。环660,662通过间隔器664牢固地(rigidly)相互连接。如在图5B中最佳示出，通过位于(ride in)设置在环662中的相关槽670中的辊子666和盖子或锁紧螺帽668布置来将锁定构件654固定到它的相关轮辋24上。盖子668防止环662从相关的轮辋24上分离，而允许锁定构件654和轮辋24之间的转动，转动的程度由相关槽670的长度来确定。
[0057]如在图5B中所示的上面的环660可以与形成在支架636上的结构接合。支架636所具有的用于接合作为轮辋24组成部分的锁定构件654的结构基本上与支架636所具有的用于接合作为上面的轮辋26组成部分的锁定构件654的接合结构相同。图6A全面地示出了支架636所具有的用于接合上面的轮辋26的接合结构。图6B示出了上面的轮辋26所具有的锁定构件654，也示出了在支架636的底面上所具有的用于接合下面的轮辋24所具有锁定构件654的结合结构。为了说明的目的，应假设在支架636的底面和上面上所具有的接合结构是基本上相同的，如在图6A和6B所述示。
[0058]通过将与轮辋24，26相关联的锁定构件654转动预定的量来完成轮辋24，26与支架结构的接合，所述预定的量是由槽670的长度决定的。用于接合安装在支架的上表面和下表面上的上面和下面的轮辋24，26的结构是大体上相似的。参考图5A，支架636包括多个牢固地(rigidly)安装到支架636上的轮辋锁销680。尤其是，通过相关的装配台架680a以周向间隔开的关系来安排优选为锥形的销680。大体上相似的多个销680和多个块状物680a被安装到图5所述示的支架636的底面。当支架移动至邻接接触相关轮辋，比如轮辋24的时候，锁销680进入形成在相关的轮辋，比如轮辋24上的相关的孔681中(参见图5B)。销680禁止了轮辋和支架636之间的相对转动。
[0059]参考图5A，6，和6A，支架636可转动地支撑包含凸轮滚柱684a的杠杆臂684。与凸轮滚柱相对的杠杆臂的末端具有多个周向间隔开的驱动销688，所述驱动销688由附接到杠杆臂684的环形部分684b上的块状物683所支撑并且随着杠杆臂684移动。多个周向间隔开的轮辋定位螺柱690也优选地通过安装了销680的同样的块状结构680a牢固地(rigidly)附接到支架636上。
[0060]参考图6A，每个锁定或定位螺栓690安装到相关的横向延伸块状物680b上，所述块状物680b构成整个装配台架680a的组成部分。如在图6A中所示，延伸块状物680b位于杠杆臂684的一部分环状区域684b的上面。在延伸块状物680b的底面和环状区域684b之间提供间隙从而杠杆臂的移动不受阻止。但是，延伸块状物680b占据了(capture)杠杆臂684环状区域684b并且将它的操作位置保持在支架636上。如在图6B中所示，杠杆臂的环状区域684b也被安装到支架636底面上的延伸块状物680b可松开地占据(capture)着。位于支架636的上表面和下表面上的环状区域684b通过轮毂部分684c相互连接(在图6B中最佳示出)。轮毂684c被可转动地支撑在形成于支架636内的尺寸适当的孔中。
[0061]为了将轮辋24，26结合到支架636上，首先将杠杆臂684移动到轮辋释放位置处。然后通过转送装置620向下移动支架636使之与下面的轮辋24相接触。在这个位置，驱动销688进入上面的环660的孔688a中。锁定螺栓690同时进入到也形成在环660上的扩展开口 682a中。螺栓的扩展头部690a穿过环直到由扩展的头部所固定的贝尔维尔或弹簧垫圈694低于形成在环660底面上的相关斜坡面或者与之持平，如在图5B中所示。然后降低上面的主轴32，从而上面的轮辋26和相关的锁定环654和支架636上面的同样的相关结构接合。在轮辋26中的大体上相似的的锁定销开口 681接收环锁定销680以防止轮辋26和支架636之间的相对转动。安装在支架636的上面的锁定螺栓690进入到作为上面的轮辋的组成部分的锁定构件654中的相关开口 682a中。然后驱动杠杆臂以将它从它的轮辋释放位置移动到它的轮辋接合位置，使得上面的和下面的轮辋24，26的锁定构件654转动，从而定位螺栓690进入槽段680b中并且使得相关弹簧垫圈694接合环660的内表面从而将锁定构件654固定到支架636上并且因此将相关轮辋固定到支架636上。
[0062]如在图5B中所示的每个锁定构件654的下面的环662包括多个等距间隔的槽和开口 700a，700b。每个槽700a包括扩展直径的部分700b，作为主轴组成部分的锁定螺栓695的扩展部分695a可以穿过所述扩展直径的部分。参考图9B，每个主轴包括多个这种锁定螺栓695和相关的贝尔维尔或弹簧垫圈697，用于将环660夹紧到主轴上。应注意，如在图5B和6B中最佳示出，在环662中的主轴接合槽700a的方向被定位为与环660中的槽682b的方向相反。因此，当操作杠杆臂684以将锁定构件654移动到它被支架636所接合的位置时，该移动实质上将锁定构件654从它的相关主轴上释放出来。当以相反方向移动杠杆臂684时，锁定构件654被支架636所释放且它同时接合作为它的相关主轴组成部分的定位螺栓695。
[0063]在优选的实施例中，在锁定和解锁的操作过程中，轮辋24，26被禁止转动。如上所述,下面的轮辋被附接到动力驱动的(power-driven)主轴30上,所述主轴30在未受动力驱动(powered)的时候抵制转动。但是,上面的主轴32可以自由地转动。为了禁止上面的主轴的转动，支架636的上面，如在图6A中最佳示出，包括牢固地(rigidly)固定到支架636的上表面的锁定横梁710。在优选实施例中，在进行轮辋替换操作之前，转动上面的主轴以按照预定的要求对齐这根梁。在这个预定的对齐位置，形成在主轴32的末端上的槽710a与梁710对齐，从而当主轴降低的时候，横梁710进入槽并且禁止上面的主轴32转动。
[0064]图7A-7D示出了转送装置620以及它接合轮辋组件640的方法的细节。如在图7A和7B中最佳示出，转送装置包括附接到升降板624上的转送臂底座720。底座720安装了用于围绕纵轴转动的转送臂。通过旋转式致动装置来产生转送臂620a的移动以便于将轮辋装置组件640从储存位置移动到主轴接合位置，所述旋转式致动装置总体以附图标记724来指明并且被固定到底座720的底面。旋转式致动装置是已知的构造并且可以从派克汉尼汾制造公司(Parker Hannifin under mfg.)#HTR30-1403C-CG61-C_1 获得。通过致动器724来转动轴(未示出)，所述轴接着附接到臂620a上，并且因此基于旋转式致动装置724的驱动方向来产生在臂620a上的枢轴转动。
[0065]在臂620a的内部端，相配地安装上液压操作接合装置，其在图7B中总地以附图标记730来指明。接合装置720是常见装置，可以从Applied Robotics获得。借助接合块732，夹具/工具变换装置730可以牢固地(rigidly)接合轮辋组件640，所述接合块732也可以从Applied Robotics获得,并且所述接合块732构成支架636的组成部分。
[0066]众所周知，夹具装置包括多个凸轮构件730a，所述凸轮构件可以与形成在接合块732中的槽730b相接合。施加到致动器730上的液压使得凸轮构件或指状物730a向外移动并且接合槽730b，从而将支架636锁定到转送臂620a上。
[0067]为了接合支架636从而将轮辋装置组件640结合到转送臂上，转送装置降低对齐的转送构件620a直到轮毂734被形成在接合块732内的相关开口 736所接收。然后启动(energize)夹具装置以将指状物730a伸到槽730b中，从而将支架636结合到转送臂620a上。
[0068]图8A-8C示出了将轮辋装置组件640置于储存架630上。如在图8B上最佳示出，当将轮辋装置组件640放置在架子上的时候，通过停靠在架子的表面上的下面的轮辋24以及由至少两个支撑脚740支撑的支架636的末端来支撑该组件。
[0069]图9A示出了支架636并且示出了杠杆臂684的两个极限位置，所述杠杆臂转动锁定构件654以接合和脱离与各个轮辋相关的锁定螺栓690，或者以接合和脱离作为上面和下面主轴32，30的组成部分的轮辋定位螺栓695。
[0070]图9B示出了上面和下面的轮辋26，24与上面和下面的主轴32，30的接合和与被放置在轮辋之间的支架636的接合。根据杠杆臂684的位置(位置的极限在图9A中示出)，轮辋24，26要么被锁定到主轴上并且被支架636释放，要么被锁定到支架636上并且同时被主轴24，26所释放。这种接合的状态由杠杆臂684的位置来决定。
[0071]图10是杠杆臂以及它与储存架630的关系的另一个俯视图。在该图示中，示出了用于移动杠杆臂684的装置。如在图10所示，液压操作致动器760连接到枢转臂上，所述枢转臂包括具有互联臂762，764的凸轮滚子驱动组件。臂762可枢转地连接到液压操作致动器760的活塞杆上，并且臂764包括用于接收作为杠杆臂684组成部分的凸轮滚子684a的槽。如在图10中所示，液压操作致动器760的伸缩产生了在杠杆臂684上的相关运动，使杠杆臂在两个极限位置之间移动，在所述两个极限位置，它要么将锁定构件654锁定到支架636上，要么将锁定构件654锁定到它们各自的主轴上。
[0072]锁定环654以及通过相关轮辋来带有锁定环的方法也可以构成有助于在测试站的主轴上手动替换轮辋的装置。为了使用锁定构件以有助于手动替换轮辋，在本发明中是自动化的并构成上面和下面主轴的组成部分的锁定或定位螺栓695，被螺纹螺钉或螺栓所替代，所述螺纹螺钉或螺栓的头部可以适于穿过形成在锁定构件654的下面的环662上的扩展开口 700b。为了将轮辋安装到主轴上，锁定构件654被手动转动至主轴释放位置，随后以允许作为主轴组成部分的带有螺纹的定位螺栓的头部通过扩张开口 700b的方向将轮辋置于主轴上。如果需要，定位螺栓被松开，从而定位螺栓头部的底面在环662的上方。然后转动锁定构件到它的主轴接合位置，在该接合位置处，槽700a在定位螺栓头部的下面移动。然后由操作人员向下紧固螺栓以将环662和相关的轮辋锁定到主轴上。
[0073]可以通过以下方式移除轮辋:通过简单地松开带有螺纹的定位螺栓，以允许环662转动直到扩展开口 700b与定位螺栓头部对齐，从而允许轮辋从主轴上移除。
[0074]虽然对本发明的一些特点进行了描述，但是应当知道，本领域的技术人员可以在没有脱离以下所主张的本发明的精神和范围的情况下对本发明做出各种改变。
【权利要求】
1.用于替换在轮胎均匀性检测系统的测试站中的轮辋装置的设备，包括: a)用于储存至少一个轮辋装置组件的储存单元； 转送臂，所述转送臂包含用于夹紧所述轮辋装置组件的夹具装置；以及致动器，所致动器用于将所述轮辋装置组件从较远的位置移动到作为所述轮辋装置组件组成部分的一对轮辋与在所述测试站中相对的主轴对齐的位置处； b)所述轮辋装置组件，包括: i)支架，所述支架包括可以被所述转送臂夹具装置接合的结构；?)所述一对轮辋中的至少一个轮辋包括可在第一位置和第二位置之间转动运动的锁定构件； iii)所述支架包括用于使所述轮辋不动以禁止所述轮辋和所述支架之间的相对转动的结构； iv)所述锁定构件可以从所述第一位置移动到所述第二位置以接合作为所述支架组成部分的定位构件； c)作为至少一个所述主轴组成部分的其他定位构件，在所述构件从所述第二位置移动到所述第一位置的时候，所述其他定位构件可操作地被所述轮辋的所述锁定构件接合，在所述第一位置，所述锁定构件结合到所述主轴上且同时被所述支架释放，从而将所述轮辋固定到所述主轴上。
2.根据权利要求1所述的设备，进一步地包括与另一个轮辋相关的另一个锁定构件，并且所述支架包括附加结构，在所述支架被放置为邻接接合所述另一个轮辋的时候，所述附加结构使得所述另一个的轮辋不动以禁止所述另一个轮辋和所述支架之间的相对转动。
3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述较远的位置由储存单元来限定。`
4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述储存单元被构造为储存多个轮辋装置组件，并且其中所述转送臂被安装用于在所述储存单元上往复式垂直运动。
5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述储存单元包括用于存储四个轮辋装置组件的四个架子。
6.根据权利要求1所述的设备，其中，所述用于使所述轮辋不动的结构包括至少一个固定销，当所述轮辋被所述支架固定时，所述至少一个固定销与在所述轮辋中的相应的开口接合。
7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述锁定构件通过枢轴安装的杠杆臂从它的第一位置移动到它的第二位置并且从它的第二位置移动到它的第一位置，所述杠杆臂可以操作地结合到所述锁定构件上，从而在所述杠杆臂上的枢转运动产生在所述锁定构件上的转动。
8.根据权利要求7所述的设备，其中，借助于作为所述转送臂的组成部分的致动器实现在所述杠杆臂上的运动。
9.根据权利要求7所述的设备，其中，当所述锁定构件接合所述支架时，所述杠杆臂通过至少一个与所述锁定构件内的相应开口接合的驱动销可操作地结合到所述锁定构件上。
10.用于构成检测系统的轮胎单元中的轮辋替换设备的轮辋装置组件，包括: a)支架，所述支架包括可以被转送臂接合的结构，所述转送臂用于从测试站位置和较远的位置移动所述轮辋装置组件；b)至少一个所述轮辋包括可以在第一位置和第二位置之间移动的锁定构件； C)所述支架包括用于使所述轮辋不动以禁止所轮辋和所述支架之间的相对转动的结构，并且所述支架进一步地包括机械装置，所述机械装置用于将所述锁定构件从所述第一位置移动到所述第二位置以接合作为所述支架的组成部分的定位构件，所述锁定构件可以从所述第二位置移动到所述第一位置以从所述定位构件释放所述轮辋。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述轮辋在被所述支架固定的时候同轴对齐。
12.根据权利要求11所述的设备，其中，所述锁定构件包括一对间隔开的环，所述环中的其中一个可以基于预定的移动与作为轮胎均匀性检测系统的组成部分的主轴接合，所述环中的另外一个环可以基于预定的移动与所述支架接合。
13.根据权利要求10所述的设备，其中，所述轮辋中的每一个轮辋都包括所述锁定构件，每一个所述锁定构件可以在所述第一位置和所述第二位置之间移动。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述机械装置包括安装用于枢转运动的杠杆臂，所述杠杆臂的一端限定了与所述轮辋的转动轴相一致的转动轴，在所述轮辋被所述支架固定时，所述一端可操作地接合所述锁定构件，并且所述另外一端可以被杠杆臂致动器接合，所述杠杆臂致动器用于产生在所述锁紧杆上的枢转运动，从而将转动传递到所述锁定构件上以在所述第一位置和所述第二位置之间移动所述锁定构件。
15.根据权利要求10所述的设备，其中，所述支架包括禁止移动的构件，所述禁止移动的构件可以与作为所述轮胎均匀性检测系统的组成部分的主轴接合，从而禁止所述主轴的转动。
16.根据权利要求1所述的设备，其中，所述定位构件包括用于向所述锁定构件施加夹紧力的弹簧构件。
17.根据权利要求14所述的设备，其中，所述杠杆臂的所述一端包括轮毂，所述轮毂具有驱动销，所述驱动销可以与所述锁定构件内的相应开口接合，借此在所述杠杆臂上的枢转运动产生在所述锁定构件上的转动。
18.一种用于替换在轮胎均匀性检测系统上的轮辋的方法，包括以下步骤: a)通过将一对轮辋可释放地安装到支架上来形成轮辋装置组件； b)接合所述轮辋装置组件并将其移动到预定的测试站位置，在所述测试站位置，所述轮辋被放置为与作为所述轮胎均匀性检测系统的测试站的组成部分的主轴轴向对齐； c)移动所述主轴中的至少一个以产生在每个所述轮辋和相应主轴之间的邻接接触； d)操作锁定装置，从所述支架上释放至少一个轮辋的同时将所述至少一个轮辋和相关主轴结合； e)一旦所述轮辋从所述支架上释放，就将所述支架移动到离开所述测试站的位置。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，将所述轮辋装置组件移动到所预定位置的所述步骤包括接合所述轮辋组件与转送臂的步骤，一旦接合，所述转送臂将所述轮辋装置组件从储存位置转送到所述预定的测试站位置。
20.根据权利要求19所述的方法，进一步地包括移动所述转送臂以对齐在用于存储多个轮辋装置组件的存储单元上的第二预定位置的步骤。
21.用于将轮辋附接到作为轮胎均匀性检测系统组成部分的主轴上的方法，所述方法包括如下步骤:a)将锁定构件附接到所述轮辋上，当锁定构件安装到所述相关主轴上的时候，所述锁定构件相对于所述轮辋可转动并且具有与所述轮辋的转动轴一致的转动轴； b)将所述锁定环移动到轮辋释放位置； c)向所述主轴提供可被所述锁定构件接合的定位构件； d)将所述轮辋按照预定的要求放置为和所述主轴对齐，在轮辋和主轴对齐的位置处，所述定位构件进入在所述锁定构件内的槽型开口； e)转动所述锁定构件到主轴接合位置，在所述主轴接合位置所述定位构件被所述槽型开口接合，从而禁止将所述轮辋从所述主轴上分离。
22.根据权利要求21所述的方法，进一步地包括操作所述安装到所述主轴上的定位构件以增加所述定位构件施加到所述锁定构件上的保持力的步骤。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，所述定位构件是螺纹定位器，并且所述操作步骤包括转动所述定位构件以相对于所述锁定构件紧固所述定位构件。
24.根据权利要求18所述的方法，进一步地包括以下步骤: a)通过以下步骤将所述轮辋从所述相关的主轴上移除: i)移动所述支架以对齐所述轮辋； ?)移动所述主轴中的至少一个以实现所述轮辋和所述支架之间的邻接接合； iii)操作所述锁定装置以将所述锁定构件从主轴接合位置转动到主轴释放位置，所述转动同时使得所述锁定构件与所述支架接合； iv)将所述主轴中的至少一个移动到间隔位置；` ν)将包含附加轮辋的所述支架移动到离开所述测试站的位置。
25.根据权利要求24所述的方法，进一步地包括将带有附加轮辋的所述支架移动到作为所述轮胎均匀性检测系统的组成部分的存储架上的预定位置处并且释放所述支架的步骤，从而将所述支架和附加轮辋留在所述存储单元的预定位置处。
26.用于替换轮胎均匀性检测系统测试站处的轮辋装置的设备，包括: a)储存单元，所述储存单元用于储存多个轮辋装置组件； b)转送臂，所述转送臂安装用于在所述存储单元上往复式垂直运动； c)所述转送臂包括用于夹紧所述轮辋装置组件的夹具装置以及包括旋转式致动装置，所述旋转式致动装置用于将所述轮辋装置组件从存储位置转动到作为所述轮辋装置组件的组成部分的轮辋与测试站处的相对的主轴对齐的位置处； d)所述轮辋组件，包括: i)支架，所述支架包括可以被所述转送臂夹具装置接合的结构；?)至少一个所述轮辋包括可在第一位置和第二位置之间转动运动的锁定构件；iii)所述支架包括用于使所述轮辋不动以禁止所述轮辋和所述支架之间的相对转动的结构，并且进一步包括用于从所述第一位置和所述第二位置移动所述锁定构件以接合作为所述支架的组成部分的定位构件的装置； e)作为所述主轴中至少一个的组成部分的定位螺栓，在所述构件从所述第二位置移动到所述第一位置的时候，所述定位螺栓可操作地被所述轮辋的所述锁定构件接合，在所述第一位置处，所述锁定构件结合到所述主轴上且同时被所述支架释放从而将所述轮辋固定到所述主轴上。
【文档编号】G01M17/02GK103688149SQ201180065186
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2011年11月22日 优先权日:2010年11月23日
【发明者】詹姆斯·沃尔布林克, 理查德·R.·马图斯尼, 巴里·卡古尔德, 彼得·威廉姆斯 申请人:精衡测量系统有限公司