轮胎测试机的制作方法_3

文档序号:9354924阅读:来源:国知局
5已经从它的初始位置下降到上轮缘R2接近但未接触轮胎11的位置(在可选实施例中,上轮缘R2接触轮胎并且如下面充分详细地描述保持与其接触)。在一个示例中,基于轮胎11的尺寸或可用于如此定位上边缘R2的传感器,第二目标位置被预先设置。本领域的普通技术人员将认识到的是,基于由第一和第二上主轴伺服电机29a、20b提供的y轴位置反馈,上主轴25和其上轮缘R的位置总是已知的。可选地,与上主轴25相关联的位置传感器可以提供这样的I轴位置反馈。
[0049]伺服电机29a和29b被驱动,使得上主轴25和上轮缘部分R2的轮缘根据以下等式(2)移向下主轴24和其下轮缘部分Rl
[0050]Y = F (X) (O 彡 X 彡 X) (2)
[0051]其中,X表示轮胎11在X轴上的位置,或更一般地表示由中心传送器23的皮带或其它传送表面当轮胎11支撑于其上时在X轴的X方向上移动的传送距离。
[0052]在一个更具体的可选实施例中,夹盘机构36以这样的方式调整上主轴25的位置,使得伺服电机29a和29b都被驱动,并使得上主轴25基于以下等式(3)下降
[0053]y = F(X) (O < X < XI,Yl = F(Xl)) (3)
[0054]这里,函数F是在X轴上的轮胎11在入口传送器I和中心传送器23的输送方向(X方向)上的函数,并且可以基于所述夹持机构36的状态适当地选择。例如,夹盘机构36控制伺服电机29a和29b的驱动,使得y如下面的等式(4)与x成比例地移动:
[0055]Y = (Y1/X1).x(0 < X < XI) (4)
[0056]在这个例子中,入口传送器I和中心传送器23通过驱动入口传送器伺服电机2和中心传送器伺服电机23a而将轮胎11传送到第一目标位置XI。同时,夹紧机构36通过基于上述方程⑶和(4)驱动伺服电机29a和29b使上主轴25下降到第二目标位置Yl (即,上主轴25接近下主轴24)。另外,轮胎11的前端13位于在X方向上的第一目标位置Xl处并且上主轴25的上轮缘部分R2位于在y方向上的第二目标位置I处的状态(该状态由图10中的虚线指示)被称作“第一状态”。当获得此“第一状态”时,(其中,轮胎11被传送到第一目标位置XI,并且上主轴25的上轮缘R2下降到在y方向上的第二目标位置Yl),该中心传送器23可以在升高机构23c的作用下开始从其与入口传送器垂直对准的初始或原位位置(图10)朝向所述下主轴24下降。从第一状态开始,轮胎11还进一步在X方向上传送到其“最终目标位置”或“测试位置”,并且上主轴25被导致以同时和同步的方式如下所述地作为轮胎11在X轴上的位置的函数进一步朝向下主轴24下降。在一个可选情况下,中心传送器升高机构23c不提供位置反馈,优选的是,中心传送器23保持在其初始或原位(完全升起的)位置上,直到所述轮胎11完全地或至少基本上位于其最终目标位置X(例如,至少直到测试机35的旋转轴线20x包含在轮胎11内径的开口内),以确保随着中心传送器23被降低,轮胎11不接触下主轴24或可能妨碍轮胎11在X或y方向上的所需运动的轮胎测试机的任何其它部分。当中心传送器升高机构23c通过伺服致动器提供时,或当其它传感器被用于确定中心传送器23的垂直位置时,一旦轮胎11完全离开入口传送器1,假如中心传送器以轮胎11将不接触下主轴24或会把轮胎11从它在中心传送器23的已知位置上撞出的任何其它干扰部件的方式被降低,该中心传送器23可以立即开始下降。
[0057]当轮胎11到达它在X方向上的最终目标位置X时,中心传送器伺服电机23a的驱动停止,从而使中心传送器23停止并且轮胎11在X轴上的位置被固定。然后,在这个时间点,上主轴25的上轮缘部分R2位于在图11中所示的y方向上的第三目标位置Y2。另外,中心传送器23在该时间点位于在y方向上高于其最终目标位置Y的高度(在I方向上)处,使得轮胎11还没有接触下主轴24的下轮缘部分R1。具体地,中心传送器23在y方向上的位置比初始位置低距离Zl (图11)。轮胎11的前端13位于在X方向上的最后目标位置X处,上主轴25的上轮缘部分R2位于在y方向上的第三目标位置Y2处,以及中心传送器23在y方向上的位置比其初始位置低距离Zl的这种状态(由图11的实线所示的状态)被称为“第二状态”。
[0058]夹盘机构36通过伺服电机29a和29b基于以下等式⑷使上主轴25从“第一状态”以上述方式下降到“第二状态”。
[0059]Y = H(X) (5)
[0060](XI < X < X,Yl = H(Xl), Y2 = H(X),并且H是可以变化的任意函数)
[0061]函数H通过夹紧机构36的特性适当地选择。例如,夹紧机构36可被设置为使得的x-ΧΙ和y-Yl具有如以下等式(6)的比例关系:
[0062]y-Yl = {(Y2-Y1)/(X-Xl) }.(x-ΧΙ) (6)
[0063]同样地,在上述不旨在以任何方式限制的例子中,轮胎在X轴上超出Xl位置的位置,以及上主轴25/上轮缘R2在y轴上超出Yl位置的位置被控制以维持上述比例关系,直到轮胎11到达其目标/测试位置X。此外,即使在中心传送器23因为轮胎11已经到达测试位置X而已经停止在X方向上传送轮胎11之后,该中心传送器23继续下降,并且上主轴25也继续下降。中心传送器23和上夹盘25的下降继续进行,并且中心传送器23到达在y轴上的位置,其中,它比它的初始或原位位置低距离Z2,下轮缘构件Rl接合轮胎11的下胎圈15a,并且上主轴25也被降低,直到上轮缘部分R2接合轮胎11的上胎圈15b,使得轮胎被夹住进行测试。因此,如图12所示,上主轴25的上轮缘R2位于在y方向上的最终目标位置Y处,而轮胎的上胎圈部分15b与上轮缘R2接合。以上述过程,轮胎11被插在下主轴24的下轮缘Rl与上主轴25的上轮缘R2之间,从而完成轮胎11到在x和y方向两者上的最终目标或测试位置的传送。传送器23超过Z2位置进一步降低将轮胎从传送器23分离所需的最小量,从而允许旋转均匀性测试。
[0064]本领域中的普通技术人员将认识到的是,根据本发展的轮胎测试机35提供了更快的周期时间,因为上主轴25 (上轮缘R2)在y轴上的垂直位置被控制为相关轮胎11在X轴上水平位置的函数,并且上主轴25和上轮缘部R2在y轴上以同步的方式与轮胎11在X轴上的运动同时地并且作为其函数垂直地移动。本发展还提供了更平滑的操作,因为上主轴25不必如现有系统那样以过度加速和过度速度移动,在所述现有系统中,仅在轮胎已经到达它在X轴上的目标/测试位置之后,上主轴25才朝向轮胎11移动。此外,本发展使得有可能减小用于移动上主轴25的电机尺寸。
[0065]图13提供了根据本发展提供的轮胎测试机35的等距剖视图。在那里,可以看出的是,下主轴24包括通过任何合适汽缸或其它芯致动器20a向上移动到升高的位置的主轴柱塞或芯20。芯20的垂直(y轴)位置通过芯位置传感器SI检测。可选地,伺服电机或其它伺服致动器被用于移动芯20的位置,在这种情况下,由于伺服设备提供确定芯20的垂直位置的反馈,没有必要提供单独的传感器SI。
[0066]现在还参考图14,在轮胎11位于其在X轴上的最终目标位置或测试位置之后,芯20被穿过轮胎内径朝向上主轴25垂直地伸出。当上主轴25在y方向上充分下降时,随着上主轴25沿y轴下降,并且芯20然后被上主轴25沿y轴向下推动,上主轴25与芯20接触并且物理地配合。芯20由此将下主轴24与上主轴25暂时机械地连接,使得上主轴25相对于下主轴24的位置通过芯位置传感器SI的输出也是已知的。芯位置传感器SI提供指示所述芯20的精确垂直位置以及由此的上轮缘半部R2在y轴上相对于下轮缘半部Rl的精确垂直位置的输出。以这种方式,芯位置传感器SI指示上轮缘半部R2与下轮缘半部Rl之间的间距,其然后可以通过电机29a、29b基于轮胎宽度(被测试轮胎11的宽度是已知的,并且先前已从检测、读取或以其它方式推导出或提供轮胎宽度的任何合适装置输入)精确地控制,如上轮缘半部R2和下轮缘半部Rl为测试目的安装或“卡住”轮胎11所需的。传感器SI可以被省略,而通过上主轴电机29a、29b提供的位置反馈被用来确定和控制下轮缘部分Rl与上轮缘部分R2之间的间距。
[0067]如图15所示,入口传送器电机2、中心传送器电机23a、上主轴电机29a、29b,芯位置传感器SI,以及优选地中心传送器升高致动器(多个致动器)23c都由工业自动化控制系统控制并提供位置反馈,所述系统包括可编程逻辑控制器(PLC)或其它控制器,并且优选地还包括专用多轴运动控制器MC或多于一个的相同运动控制器MC,以用于控制伺服致动器/电机2、23a、29a、29b、23C、33A。运动控制器MC可被提供为PLC或其它控制系统的一部分,和/或与控制系统分离但可操作地连接到所述控制系统的一个或多个专用运动控制器。如本文所使用的,术语“运动控制器”或“运动控制系统”意图包括单个运动控制器,或直接地或间接地彼此可操作地连接的多个分离的运动控制器。
[0068]考虑到上述情况,测试周期的一个示例被公开,其再次并不意图是限制性的,而是在不脱离本发展的范围和意图的
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