上轮辋柔性定位装置及其方法
【专利摘要】本发明所述的上轮辋柔性定位装置及其方法，采取提供轴向对中调节余量的柔性定位装置、以及应用此类装置的定位方法，以期满足上轮辋套相对于主轴具有垂向与横向位移调节的使用需求，从而实现上轮辋套具备微量的自适应调节能力，保证在一定相对位置误差范围内顺利地装卡被检测轮胎，提高检测效率与准确度。上轮辋柔性定位装置包括有，承载上轮辋套沿垂向升降以与就位主轴进行轴向穿套的提升板；在上轮辋套与提升板之间设置有定位块，上轮辋套的顶端连接一定位轴，定位轴的顶端滑动地嵌套于定位块的滑槽中；在定位块的内腔中，设置一通过相对位置改变而限制或允许定位轴沿垂向与横向位移的限位块。
【专利说明】上轮辋柔性定位装置及其方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种应用于轮胎动平衡试验机的上轮辋柔性定位装置及其方法，属于橡胶机械与工业自动化领域。
【背景技术】
[0002]在制造橡胶轮胎的工艺过程中，需在线进行一系列的检测项目，如在轮胎出厂前必须经过动平衡与不平衡量的测试，以针对轮胎在制造加工过程中形成的不平衡质量进行检测和评级。在动平衡试验机上，通常需设置有用于将被检测轮胎装卡到上、下轮辋之间、然后再进行充气、高速旋转并测量的过程阶段。
[0003]如后附图1所示的轮胎动平衡试验机部分结构，现有技术通常采用气缸23驱动的三组卡爪22，在上轮辋装置中形成上轮辋轴21的定位与夹持，长时间使用后上轮辋轴21与主轴头20的孔内壁之间因摩擦而易于起毛刺。由于上轮辋轴21与主轴头20之间形成的是刚性对中结构，一旦上轮辋轴21与主轴头20发生微量相地位移，则在定位装卡被检测轮胎过程中，两者极易出现无调节余量的抵触而卡死。
[0004]动平衡试验就无法继续进行，只能通过人工操作或是重新调试安装上轮辋轴而恢复与主轴的轴向对中。
[0005]有鉴于此，特提出本专利申请。
【发明内容】
[0006]本发明所述的上轮辋柔性定位装置及其方法，其目的在于解决上述问题而采取提供轴向对中调节余量的柔性定位装置、以及应用此类装置的定位方法，以期满足上轮辋套相对于主轴具有垂向与横向位移调节的使用需求，从而实现上轮辋套具备微量的自适应调节能力，保证在一定相对位置误差范围内顺利地装卡被检测轮胎，提高检测效率与准确度。
[0007]另一发明目的是，通过上轮辋套相对于主轴的微量位移，避免上轮辋套与主轴发生刚性碰撞而保护此类部件，减小因无余量的相对位置调节而形成的设备损耗。
[0008]为实现上述发明目的，所述上轮辋柔性定位装置主要包括有:
承载上轮辋套沿垂向升降以与就位主轴进行轴向穿套的提升板；
与现有技术的区别之处在于，在上轮辋套与提升板之间设置有定位块，
上轮辋套的顶端连接一定位轴，定位轴的顶端滑动地嵌套于定位块的滑槽中；
在定位块的内腔中，设置一通过相对位置改变而限制或允许定位轴沿垂向与横向位移的限位块。
[0009]如上述基本方案，上轮辋套与就位主轴的轴向中心线重合，上轮辋套应与就位主轴无阻碍、无卡滞地进行轴向穿套。
[0010]当上轮辋套与就位主轴的轴向中心线不再重合时，也就是说，上轮辋套与就位主轴出现相对的横向位移时，上轮辋套开口处与就位主轴顶端相抵触，则在定位块的内腔中通过改变限位块的相对位置以允许定位轴沿垂向与横向发生微量位移，即上轮辋套的顶端定位轴在定位块滑槽中摆动，以实现就位主轴仍可穿套进入上轮辋套中，避免因上轮辋套整体刚性连接而出现如【背景技术】所提及的卡死现象。
[0011]随后提升板继续带动上轮辋套沿垂向下降，最终完成被检测轮胎的装卡操作。
[0012]为进一步地提高上轮辋套顶端在定位块滑槽中的摆动幅度，以适应并解决上轮辋套与就位主轴轴向中心线之间更大的横向误差，较为优选与简易的改进方式是，
在定位轴的顶端，设置一个与滑槽垂向截面形状相匹配的梯形调整块，当上轮辋套开口处与就位主轴顶端相抵触时，随着上轮辋套顶端的定位轴沿垂向上升，定位轴与定位块滑槽之间的横向间隙加大，则定位轴具有更大的摆动幅度以带动上轮辋套开口处沿横向移动或倾斜，以更为顺利地允许就位主轴穿套进入上轮辋套中。
[0013]为改善限位块限制或允许定位轴沿垂向与横向位移的灵活性，可在提升板底部固定一用于装配定位块、气缸的固定板，气缸的输出轴连接并驱动所述的限位块。
[0014]气缸的输出轴可沿垂向或横向连接并驱动限位块，当将气缸设置于定位块的侧部时，沿定位块内腔的横向开口方向驱动限位块往复移动，以抵紧定位轴或提供定位轴沿垂向位移的空间；当将气缸设置于定位块内腔中，其输出轴可沿垂向连接并驱动限位块往复升降，以抵紧定位轴或提供定位轴沿垂向位移的空间。
[0015]从简化定位块结构与减小其占用空间体积的角度出发，较为细化的改进方案是，沿定位块的横向设置容纳所述限位块的内腔，气缸相对于内腔横向开口设置，则气缸输出轴横向驱动限位块往复移动。
[0016]为降低上轮辋套与就位主轴发生相互抵触时形成的硬性冲击损害，以及在两者相互横向位移量较为微小的前提下，即使不通过定位轴的垂向与横向位移仍能实现就位主轴穿套进入上轮辋套中，可在上轮辋套底端开口处与就位主轴顶端之间设置有倒角结构，即可在上轮辋套底端开口处设置有倒角(如环状的梯形倒角)、也可在就位主轴的顶端设置有倒角(如环状的梯形倒角)。
[0017]
基于上述发明设计构思与定位装置的结构改进，本发明同时还可实现下述上轮辋柔性定位方法:
提升板带动上轮辋套沿垂向升降以实现与就位主轴的轴向定位装卡，
通过限位块在定位块内腔中的相对位置改变，允许定位轴顶端在定位块的滑槽中沿垂向与横向位移，以实现调整上轮辋套与就位主轴之间的定位角度。
[0018]更为具体的定位过程步骤如下，
定位轴顶端的调整块与滑槽的垂向截面均为梯形，调整块由上轮辋套带动而垂向位移的同时产生横向位移。
[0019]另外，上轮辋套通过其底端开口处与就位主轴顶端之间的倒角结构，在两者抵触时产生相对的垂向与横向位移。
[0020]
如上所述，本发明上轮辋柔性定位装置及其方法具有的优点是:
1、提供有轴向对中调节余量的柔性定位装卡装置与方法，在一定相对位移范围内使得上轮辋套具备自适应能力，更为顺利地实现装卡被检测轮胎，避免反复出现上轮辋卡死而降低检测效率。[0021]2、避免了上轮辋套与主轴发生刚性碰撞而保护此类部件，减小设置反复调试、有效地降低设备损耗程度。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]现结合附图对本发明做进一步的说明:
图1是现有技术所使用上轮辋结构示意图；
图2是使用本发明所述柔性定位装置及其方法的上轮辋局部结构示意图；
如图1所示，主轴头20，上轮辋轴21，卡爪22，气缸23，主机架24，滑动架25 ；
如图2所示，导向杆1，丝杆2，固定座3，提升板4，气缸5，固定板6，限位块7，定位块8，定位轴9，上轮辋套10，就位主轴11，调整块12，滑槽13。
【具体实施方式】
[0023]实施例1，如图2所示，
在轮胎动平衡试验机上应用所述的上轮辋柔性定位装置，在固定座3的两侧对称地穿套连接一组导向杆1，丝杆2穿套于固定座3中心，同时导向杆1、丝杆2的下部均与提升板4固定以在驱动装置的推动下沿垂向往复推拉提升板4。
[0024]提升板4用于承载上轮辋套10沿垂向升降以与就位主轴11进行轴向穿套，
在上轮辋套10与提升板4之间设置有固定板6，即在提升板4底部固定一用于装配定
位块8、气缸5的固定板6 ;
上轮辋套10的顶端固连一定位轴9，定位轴9的顶端靠机械定心滑动地嵌套于定位块8的滑槽13中、并与滑槽13垂向截面形状相匹配的梯形调整块12 ；
沿定位块8的横向设置容纳所述限位块7、使其沿直线运动的内腔，气缸5相对于内腔横向开口设置，气缸5的输出轴连接并驱动一限位块7，限位块7通过在内腔中相对位置的改变而限制或允许定位轴9沿垂向与横向发生位移。
[0025]在上轮辋套10的底端开口处设置有环形的倒角，以配合就位主轴11的顶端使得就位主轴11能够较为容易地穿套进入上轮辋套10。
[0026]
应用上述上轮辋柔性定位装置可实现下述定位方法:
丝杠2带动整个上轮辋装置沿垂向向下运动，
提升板4带动上轮辋套10沿垂向升降以实现与就位主轴11的轴向定位装卡，
当上轮辋套10与就位主轴11相互横向位移误差较小时，上轮辋套10通过其底端开口处与就位主轴11顶端之间的倒角结构，在两者抵触时产生相对的垂向与横向位移，则可实现就位主轴11顺利地穿套进入上轮辋套10 ；
但当上轮辋套10与就位主轴11相互横向位移误差较为明显时，通过气缸5带动限位板7在定位块8内腔中的相对位置改变，定位轴9顶端的调整块12与滑槽13的垂向截面均为梯形，调整块12由上轮辋套10带动而垂向位移的同时产生横向位移；
则定位轴9顶端在定位块8的滑槽13中沿垂向与横向位移，以实现调整上轮辋套10与就位主轴11之间的定位角度，最终就位主轴11仍可穿套进入上轮辋套10。 然后丝杠2继续带动整个上轮辋装置沿垂向慢速下降，从而实现被检测轮胎的装卡操作。
【权利要求】
1.一种上轮辋柔性定位装置，包括承载上轮辋套(10)沿垂向升降以与就位主轴(11)进行轴向穿套的提升板(4)，其特征在于: 在上轮辋套(10)与提升板(4)之间设置有定位块(8)， 上轮辋套(10)的顶端连接一定位轴(9)，定位轴(9)的顶端滑动地嵌套于定位块(8)的滑槽(13)中； 在定位块(8)的内腔中，设置一通过相对位置改变而限制或允许定位轴(9)沿垂向与横向位移的限位块(7)。
2.根据权利要求1所述的上轮辋柔性定位装置，其特征在于:在定位轴(9)的顶端，设置一个与滑槽(13)垂向截面形状相匹配的梯形调整块(12)。
3.根据权利要求1或2所述的上轮辋柔性定位装置，其特征在于:在提升板(4)底部固定一用于装配定位块(8)、气缸(5)的固定板(6), 气缸(5 )的输出轴连接并驱动所述的限位块(7 )。
4.根据权利要求3所述的上轮辋柔性定位装置，其特征在于:沿定位块(8)的横向设置容纳所述限位块(7)的内腔,气缸(5)相对于内腔横向开口设置。
5.根据权利要求3所述的上轮辋柔性定位装置，其特征在于:在上轮辋套(10)底端开口处与就位主轴(1 1)顶端之间设置有倒角结构。
6.如权利要求1至5中任意权项所述上轮辋柔性定位装置的方法，提升板(4)带动上轮辋套(10)沿垂向升降以实现与就位主轴(11)的轴向定位装卡，其特征在于:通过限位块(7)在定位块(8)内腔中的相对位置改变，允许定位轴(9)顶端在定位块(8)的滑槽(13)中沿垂向与横向位移，以实现调整上轮辋套(10 )与就位主轴(11)之间的定位角度。
7.根据权利要求6所述的上轮辋柔性定位方法，其特征在于:定位轴(9)顶端的调整块(12)与滑槽(13)的垂向截面均为梯形，调整块(12)由上轮辋套(10)带动而垂向位移的同时产生横向位移。
8.根据权利要求6或7所述的上轮辋柔性定位方法，其特征在于:上轮辋套(10)通过其底端开口处与就位主轴(11)顶端之间的倒角结构，在两者抵触时产生相对的垂向与横向位移。
【文档编号】G01M1/02GK103900760SQ201210571015
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月24日 优先权日:2012年12月24日
【发明者】张艾贞, 东野广俊, 陈振喜, 田枫 申请人:软控股份有限公司