用于运输平衡重组件的装置及方法
【专利摘要】本发明揭示了一种用于运输及定位由多个平衡重(10)连接在一起而形成的平衡重组件链(10)的装置及方法。一种驱动件包括至少一个运输轮(20)和/或运输带(30)。运输件具有至少一个凸轮(21，33)以与平衡重组件链的两个相邻平衡重(10)间的间隙形成接口。此外，切割件(110)可用于从平衡重组件链中切割平衡重(10)。
【专利说明】用于运输平衡重组件的装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及应用于车辆平衡领域的平衡重组件搬运及运输方法和装置，特别涉及一种用于汽车或其他车辆车轮平衡的平衡重组件的分配。
【背景技术】
[0002]在对汽车车轮进行平衡时，多个单独的车轮平衡重被施加在车轮轮辋的特定位置。平衡重基本分为两种类型，第一种类型的平衡重是通过夹持元件固定的，如欧洲专利EP1616876B1所公开的，而第二种类型的平衡重是通过自粘性胶条固定的，如美国专利US6364421B1所公开的。
[0003]这两类平衡重都可采用多种尺寸且具有不同的重量。当对车轮进行平衡时，正确尺寸的平衡重被选择并连接至轮辋。大多数平衡重组件是通过放在存储盒子中的块状物料来提供，所需的平衡重组件的数量则通过手动从存储盒子中选取。
[0004]上述方法提供了一种简单且相对便宜的平衡重供给方法，但缺点在于从存储盒子中选取平衡重组件的人员可能会选取了错误的平衡重组件，由此需要增加额外的平衡步骤。此外，选取平衡重组件的过程也难以自动完成。因此，专利W02008/103651A1公开了其它的解决方案，其采用了一种连续的聚合物胶条。然而，这种方案的缺点在于实心的平衡重显然需要远比连续胶条更为坚固和可靠的力。
[0005]专利DE7514258公开了一种用于制造平衡重组件的滚压机。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题为提供一种自动运输车辆平衡重组件的装置及方法。本发明所要解决的另一技术问题为提供一种用于自动剪切车辆平衡重组件的装置和方法。本发明进一步所要解决的技术问题为提供一种用于自动运输及自动剪切过程的平衡重组件。
[0007]独立权利要求描述了解决上述问题的技术方案，从属权利要求涉及对本发明的进一步改进。
[0008]本发明的第一方面涉及用于自动运输的平衡重组件，这种平衡重组件优选为通过一运输胶条连接，该运输胶条较佳为用于将平衡重组件连接至轮辋的粘合胶条。在第一实施例中，平衡重组件由多个单独的平衡重构成，且在胶条上相互间距一定距离排布，以使得胶条能绕至少一个轴弯曲，较佳为可以绕呈直角的两个轴弯曲。在另一实施例中，可以采用任何现有技术中已知类型的由胶条或胶带将多个平衡重连接成的平衡重组件。
[0009]进一步优选的，平衡重组件具有倾斜的侧面，进而简化了平衡重组件的操作及弯曲。
[0010]在另一实施例中，这些构成平衡重组件的平衡重可以通过桥接结构连接，较佳的该桥接结构的材料与平衡重的材料相同。这些平衡重组件还可以通过一同样可作用为粘合胶条的胶条支撑。通常，通过桥接结构连接的平衡重组件可不必一定需要胶条支撑。在另一实施例中，桥接结构包括一材料，优选地，该材料被用于覆盖平衡重组件的表面。该材料可为聚合物，如环氧基树脂。
[0011]通常，术语“平衡重组件链”用于在上述的各实施例及其它所有实施例中描述多个平衡重组件相互连接而形成的链状的结构。
[0012]本发明的另一方面关于相互连接的平衡重组件形成的平衡重组件链的运输。为了运输这些平衡重组件，可使用一驱动件，优选地可以采用运输轮或运输带接口平衡重组件的一表面和/或一胶条相接触连接的方式。运输轮和/或运输带可具有一柔软和/或弹性的表面，较佳为要比平衡重组件更软。进一步的，该运输轮和/或运输带具有至少一个可嵌入相邻的两个平衡重的间隙中的凸轮。通常地，该至少一个凸轮与该平衡重组件链的任何其它结构，如平衡重组件或胶条上的孔或部件，同步运转。藉由这些凸轮使得运输轮和/或运输带以及平衡重组件之间不发生滑动。这实现了平衡重组件的精确定位。此外，还可实现平衡重组件长度的准确测量。因此，平衡重组件中平衡重的数量可以无误地计算出。为实现平衡重组件的数量计算及长度测量，还可设置一用于感应运输轮和/或运输带凸轮的凸轮传感器。该凸轮传感器可计算出所通过的运输轮和/或运输带的凸轮的数量。该传感器可为光学传感器或磁性传感器。还可设置一用于计算相邻平衡重组件间距的传感器。该传感器同样可以是磁性传感器或光学传感器，或现有技术中任何其它的传感器。该运输轮与滚压机不同，滚压机在与运输方向垂直的方向上在平衡重组件表面产生一压力，而运输驱动件或运输轮优选为在该表面上不产生压力。相反，其在与运输方向平行的方向向前推动平衡重组件。此外，这些平衡重组件并不会因驱动件产生形变或被成形。优选地，这些平衡重组件从第一侧进入驱动件，未改变地从第二侧离开驱动件。
[0013]在另一实施例中，一对驱动件，如运输轮和/或运输带可用于分别与平衡重组件的相对两侧接触，由此产生足以移动平衡重组件的摩擦力。这些运输轮和/或运输带可对任意的相对两侧施加力，如平衡重组件的上侧和下侧，或左侧和右侧。
[0014]更优选地，平衡重组件由一导轨支撑以将平衡重组件保持在特定轨道内。
[0015]本发明的而另一方面涉及用于长距离运输平衡重组件的手段。在此，向平衡重组件施加的拉力不超过胶条和/或平衡重组件之间桥接结构的最大耐受力能力。如果超过了该最大耐受力，胶条和/或桥接结构会发生断裂，运输将中断。因此，运输时需要提供导轨来提供低摩擦力及以防止力过大的方式推动胶条的手段。
[0016]为支撑这些平衡重组件，还可设置一简单的支撑板或支撑轨道，其可涂覆一层低摩擦力涂层，如PTFE (聚四氟乙烯)。滑轨可具有U形形状，可水平或垂直支撑平衡重组件。
[0017]另一实施例在平衡重组件中采用了磁力轴承或磁悬轴承，其特别适用于铁制平衡重组件。在此，磁铁，如永磁铁或磁性线圈的磁力可被至少一个磁轭引导朝向平衡重组件。此外，较佳地，平衡重组件和磁轭之间具有一间隔物以控制磁通量从而防止平衡重组件粘住磁轭。这种磁悬轴承可实现平衡重组件的无摩擦运输。
[0018]为长距离要运输平衡重组件，较佳使用多个运输轮和/或运输带以降低施加在平衡重组件上的力。优选地，这些运输轮和/或运输带同步驱动。若运输不同步，如第一个车轮比其后的车轮慢，则可能对平衡重组件产生过大的力，造成胶条和/或桥接结构断裂。在第一个车轮比其后的车轮快的情况下，会产生平衡重组件链的一段过量拉长长度。当这些车轮仅由摩擦力驱动时，很难实现车轮的同步驱动。一种改善方法是将第一个车轮以比其后的车轮略微慢的速度旋转，但这会造成滑动进而引起车轮的磨损及平衡重组件表面的破坏。而通过本发明的具有凸轮的运输轮和/或运输带，由于车轮和平衡重组件之间不发生滑动，能够很容易地实现同步驱动，因此能够保持准确的空间位置关系。多个运输轮和/或运输带的同步驱动可通过一简单的机械齿轮或通过一电子驱动件来实现。
[0019]在另一实施例中，采用了两个运输轮和/或运输带的组合来补偿运输速度和/或长度的差异。至少一个运输轮具有凸轮以与平衡重组件同步运动。在两个运输轮之间，可具有平衡重组件的过量长度，该过量长度可变化并起到缓冲作用。
[0020]本发明的另一方面提供了用于传送特定质重的平衡重组件的装置。可选的，可传送特定长度或尺寸的平衡重组件。被传送的平衡重组件其质重或长度或尺寸可通过平衡重组件机构的控制器来控制。该装置包括至少一个用于精确定位平衡重组件的手段。该手段较佳为一具有与相邻平衡重组件之间的间距接触的凸轮的运输轮和/或运输带。在另一实施例中，该至少一个运输轮或运输带可在其表面上具有与平衡重组件结构相对应的结构。该结构可以是线形结构，栅格结构，孔结构甚至雕刻图案结构。
[0021]进一步的，该装置包括至少一个将多个平衡重组件切割的手段。优选地，其切割单个的平衡重组件之间的胶条。其也可在平衡重组件之间的桥接结构处切割平衡重组件。在另一实施例中，该手段可在任意位置切割平衡重组件，由此将多个平衡重组件分解为多块。优选地，平衡重组件在与其运输方向垂直的方向上被切割。
[0022]优选地，还设有用于测量已运输的平衡重组件的长度及相应控制该切割件的控制单元。已运输的平衡重组件可例如通过计算运输轮和/或运输胶带的转数，计算凸轮的数量，测量通过的平衡重组件的长度或计数平衡重组件之间的间隙或桥接结构来测量。
[0023]本发明的另一方面提供了运输，传送，驱动和切割上述平衡重组件的至少一种方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]接下来，将通过具体实施例并结合附图对描述本发明示例性地加以描述，其并不用于限定本发明。
[0025]图la-d显示了平衡重组件链。
[0026]图2显示了用于运输平衡重组件的运输轮。
[0027]图3显示了用于运输平衡重组件的运输带。
[0028]图4显示了双轮驱动的平衡重组件。
[0029]图5显示了另一双轮驱动的平衡重组件。
[0030]图6显示了另一双轮驱动件的平衡重组件。
[0031]图7显示了垂直运输轨道。
[0032]图8显示了水平运输轨道。
[0033]图9显示了平衡重组件的磁悬轴承。
[0034]图10显示了用于平衡平衡重组件运动的具有双轮的组件。
[0035]图11显示了精密平衡重组件传送系统。
[0036]图12显示了轮子以及平衡重组件的带。
【具体实施方式】
[0037]图la-d显示了平衡重组件链。在图1a中，多个单个的具有倾斜侧面11，12的平衡重10设置在胶条15上。该胶条15可用作将平衡重10固定至轮辋的粘合胶条。进一步的，该胶条可具有用于保护与平衡重10相对的粘合表面的衬垫16。平衡重组件链可绕至少一个轴弯曲。在图中，该轴与图示平面垂直。弯曲方向17如图中相应箭头所示。绕与该轴垂直的第二轴弯曲可形成胶条另一方向的弯曲，该弯曲方向是进入或来自图示平面。
[0038]图1b示出了平衡重组件的俯视图。该第二弯曲轴与图示平面垂直，这造成如图所示的弯曲方向18。
[0039]图1c和Id显示了另一实施例的平衡重组件。多个平衡重10通过桥接结构13连接。优选地，桥接结构13的材料与平衡重10的材料相同。在另一较佳实施例中，桥接结构包括相对更高弹性的不同材料。例如，平衡重10可涂覆环氧塑料或树脂，桥接结构同样可由该材料制成。如先前图中所揭示的，优选地，本实施例中平衡重组件也可绕一个轴，更优选绕两个轴弯曲。
[0040]图2显示了用于运输平衡重组件的运输轮。运输轮20就具有至少一个运输凸轮21，该凸轮可嵌入相邻平衡重10之间的间隙。优选地，要运输凸轮21具有与相邻平衡重10间的间隙相适应的形状，进一步的该形状允许凸轮从该间隙向外的旋转运动。此外，在邻近该运输轮20处还可设有凸轮传感器，用以检测凸轮21的存在和/或通过，由此能够计数由运输轮20运输的平衡重10的数量。虽然本实施例采用了第一实施例的平衡重组件，其也可以采用其他实施例的平衡重组件，如具有桥接结构的平衡重组件。
[0041]图3揭示了用于运输平衡重组件的运输带。运输带30就具有多个运输凸轮33，这些运输凸轮33接触相邻平衡重10之间的间隙。该运输带可通过至少一个由电机驱动的皮带轮31，32驱动。藉由多个平衡重10之间的间隙内的接触可均衡机械公差，实现平衡重组件的精确运输。运输带30可与位于平衡重组件另一侧的支撑结构或运输轨道相组合，这将在后文中加以描述。优选地，将该运输带30与支撑平衡重组件另一侧的第二支撑带40，如胶条，相组合。支撑带40可被支撑皮带轮41，42驱动，支撑皮带轮41，42优选为同步操作以驱动传输皮带轮31，32。虽然本实施例中采用了第一实施例的平衡重组件，其也可采用其他实施例的平衡重组件，如具有桥接结构的平衡重组件。
[0042]图4显示了平衡重组件的双轮驱动。两个车轮60，61设于平衡重10相对的两侧。这两侧可以是上侧和下侧，或左侧和右侧。优选的，运输轮与向平衡重10施加力62，63的手段连接。最优选的，运输轮是由弹簧承载的。平衡重组件进一步地被支撑轨道65支撑，支撑轨道65可以是线形板或接下来描述的轨道之一。运输轮可为摩擦型轮，具有当与平衡重组件接触时产生足够摩擦力的表面。运输轮也可具有如先前描述的凸轮以提高摩擦力和运输精确性。
[0043]图5显示了以双轮驱动的另一不同类型的平衡重组件的示意图。
[0044]图6显示了另一双轮驱动的实施例。其中，第一和第二运输轮70，71与平衡重10的宽的两侧面(如上面和下面)接触。此外，平衡重组件通过滑轨75引导。
[0045]图7显不了垂直的运输轨道75，其在垂直位置运输平衡重10。
[0046]图8显示了水平的运输轨道75，其在水平位置运输平衡重10。
[0047]以上揭示的全部运输轨道优选为具有低摩擦表面，其可涂覆PTFE材料。
[0048]图9显示了平衡重组件的磁悬轴承80。为实现悬浮运作，平衡重组件链需包括磁性材料，优选为软磁性材料。较佳地，平衡重组件包括铁或相似材料。可选的，胶条15可包括磁性材料。磁悬轴承80包括至少一个磁铁85，该磁铁可为永磁铁或电子线圈，或其组合。此外，优选地还设有用于引导磁通量的磁轭82，83。为防止平衡重组件粘住磁轭以及为控制磁场，优选在磁轭与平衡重组件之间设有间隔物81。此间隔物优选为非磁性材料，如塑料。最优选地，间隔物朝向平衡重组件的表面具有低摩擦特性。其可涂覆如PTFE的材料。在一可选实施例中，间隔物由低摩擦材料如PTFE制成。
[0049]图10显示了包括两个用于平衡平衡重运动的轮的组件。首先，运输轮91驱动平衡重组件链90朝向第二定位轮92运动，该第二定位轮92优选具有多个与平衡重10之间的间隙相接触的凸轮。通过该定位轮92可实现精确定位及运输。运输轮91的速度可与定位轮92不同，造成了平衡重组件链的过量长度95。优选地在定位轮92后设有支撑结构94以提供平衡重组件的精确导向。
[0050]图11显示了平衡重组件精密传送系统。平衡重10通过优选具有多个凸轮的运输轮100在方向119运输。本实施例中的运输轮100稍有变化，当然也可以采用任何揭示的运输轮和/或运输带。基本上，运输轮100具有产生与平衡重10间摩擦力的表面。通过凸轮101与平衡重10间隙的同步运动可实现准确运输。此外优选地，设置切割件110用于切割被运输轮100所运输的平衡重组件。切割件110可通过切割驱动件111控制及驱动，该切割驱动件111控制切割件在穿过平衡重组件的方向112运动。控制单元114用于控制切割驱动件111，由此控制切割操作。优选地，控制单元114接收来自传感器113的运输轮100的位置和/或运动或其他相关参数的信号，由此得到已经运输的平衡重组件的长度或质重或数量。此外或可选的，还可设有用于感应平衡重组件中平衡重10的数量或用于测量平衡重组件长度的传感器116。在一较佳实施例中，传感器116感测平衡重10间的间隙。控制单元114优选接收来自外部单元，如车轮平衡机构给出的所需重量的输入信号115。其计算出所需的平衡重组件长度和/或数量，并控制运输轮100在方向119朝向切割件110运输所需数量的平衡重组件。之后，切割驱动件111被控制以驱动切割件110切割所需数量的平衡重组件。优选地，还设置一用于未切割平衡重组件105的支撑结构102以及用于已切割平衡重组件106、可与支撑结构102为相同部分的支撑结构103。
[0051]图12显示了就具有平衡重组件运输带的卷轴。藉由如图1所示的平衡重组件的弹性，这些平衡重组件也可绕第二轴弯曲，由此其可在卷轴50上卷绕，如图12所示。
[0052]附图标记列表
[0053]10平衡重
[0054]11，12 侧面
[0055]13桥接结构
[0056]15胶条
[0057]16衬垫
[0058]17，18 弯曲方向
[0059]20运输轮
[0060]21运输凸轮
[0061]30运输带
[0062]31，32运输皮带轮
[0063]33运输凸轮
[0064]40带支撑
[0065]41，42支撑皮带轮
[0066]50卷轴
[0067]51胶带上的平衡重
[0068]60，61运输轮
[0069]62，63施力方向
[0070]65支撑轨道
[0071]70，71运输轮
[0072]75垂直运输轨道
[0073]76水平运输轨道
[0074]80磁悬轴承
[0075]81间隔物
[0076]82，83磁轭
[0077]85磁铁
[0078]90平衡重组件链
[0079]91运输轮
[0080]92定位车轮
[0081]93凸轮
[0082]94支撑结构
[0083]95长度补偿
[0084]96运输方向
[0085]100运输轮
[0086]101运输凸轮
[0087]102，103支撑结构
[0088]105平衡重组件
[0089]110切割件
[0090]111切割驱动件
[0091]112切割运动
[0092]113传感器
[0093]114控制单元
[0094]115所需重量的输入信号
[0095]116平衡重组件传感器
[0096]119运输方向
【权利要求】
1.一种用于运输及定位由多个平衡重(10)连接在一起而形成的平衡重组件链(90)的装置，包括至少一个驱动件，其特征在于， 所述至少一个驱动件包括具有至少一个凸轮(21)的运输轮(20)，所述凸轮与相邻两个平衡重间的间隙形成接口而不使平衡重产生变形。
2.一种用于运输及定位由多个平衡重(10)连接在一起而形成的平衡重组件链(90)的装置，包括至少一个驱动件，其特征在于， 所述至少一个驱动件包括具有至少一个凸轮(21)的运输带(30)，所述凸轮与相邻两个平衡重间的间隙形成接口。
3.根据上述权利要求任一项所述的装置，其特征在于，在所述至少一个驱动件后还设有切割件(110)，用于从所述平衡重组件链(90)切割这些平衡重(10)或通过切割将所述平衡重组件链(90)分割成多块。
4.一种用于运输及定位由多个平衡重(10)连接在一起而形成的平衡重组件链(90)的方法，其特征在于，包括以下步骤: 通过运输轮(20)和/或运输带(30)驱动所述平衡重组件链；以及 通过所述运输轮(20)和/或运输带(30)的至少一个凸轮(21，33)与相邻所述平衡重间的间隙形成接口，以使所述运输轮(20)和/或运输带(30)的运动与所述平衡重组件链的运动同步。
5.—种至少具有两个相对的倾斜侧面(11，12)的平衡重(10)。
【文档编号】F16F15/32GK104471282SQ201380015919
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2013年3月12日 优先权日:2012年3月23日
【发明者】菲利克斯·伯德, 托马斯·霍农 申请人:威格曼汽车有限两合公司