上輪輞柔性定位裝置及其方法

2023-09-19 17:23:45 1

上輪輞柔性定位裝置及其方法
【專利摘要】本發明所述的上輪輞柔性定位裝置及其方法，採取提供軸向對中調節餘量的柔性定位裝置、以及應用此類裝置的定位方法，以期滿足上輪輞套相對於主軸具有垂向與橫向位移調節的使用需求，從而實現上輪輞套具備微量的自適應調節能力，保證在一定相對位置誤差範圍內順利地裝卡被檢測輪胎，提高檢測效率與準確度。上輪輞柔性定位裝置包括有，承載上輪輞套沿垂向升降以與就位主軸進行軸向穿套的提升板；在上輪輞套與提升板之間設置有定位塊，上輪輞套的頂端連接一定位軸，定位軸的頂端滑動地嵌套於定位塊的滑槽中；在定位塊的內腔中，設置一通過相對位置改變而限制或允許定位軸沿垂向與橫向位移的限位塊。
【專利說明】上輪輞柔性定位裝置及其方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種應用於輪胎動平衡試驗機的上輪輞柔性定位裝置及其方法，屬於橡膠機械與工業自動化領域。
【背景技術】
[0002]在製造橡膠輪胎的工藝過程中，需在線進行一系列的檢測項目，如在輪胎出廠前必須經過動平衡與不平衡量的測試，以針對輪胎在製造加工過程中形成的不平衡質量進行檢測和評級。在動平衡試驗機上，通常需設置有用於將被檢測輪胎裝卡到上、下輪輞之間、然後再進行充氣、高速旋轉並測量的過程階段。
[0003]如後附圖1所示的輪胎動平衡試驗機部分結構，現有技術通常採用氣缸23驅動的三組卡爪22，在上輪輞裝置中形成上輪輞軸21的定位與夾持，長時間使用後上輪輞軸21與主軸頭20的孔內壁之間因摩擦而易於起毛刺。由於上輪輞軸21與主軸頭20之間形成的是剛性對中結構，一旦上輪輞軸21與主軸頭20發生微量相地位移，則在定位裝卡被檢測輪胎過程中，兩者極易出現無調節餘量的牴觸而卡死。
[0004]動平衡試驗就無法繼續進行，只能通過人工操作或是重新調試安裝上輪輞軸而恢復與主軸的軸向對中。
[0005]有鑑於此，特提出本專利申請。

【發明內容】

[0006]本發明所述的上輪輞柔性定位裝置及其方法，其目的在於解決上述問題而採取提供軸向對中調節餘量的柔性定位裝置、以及應用此類裝置的定位方法，以期滿足上輪輞套相對於主軸具有垂向與橫向位移調節的使用需求，從而實現上輪輞套具備微量的自適應調節能力，保證在一定相對位置誤差範圍內順利地裝卡被檢測輪胎，提高檢測效率與準確度。
[0007]另一發明目的是，通過上輪輞套相對於主軸的微量位移，避免上輪輞套與主軸發生剛性碰撞而保護此類部件，減小因無餘量的相對位置調節而形成的設備損耗。
[0008]為實現上述發明目的，所述上輪輞柔性定位裝置主要包括有:
承載上輪輞套沿垂向升降以與就位主軸進行軸向穿套的提升板；
與現有技術的區別之處在於，在上輪輞套與提升板之間設置有定位塊，
上輪輞套的頂端連接一定位軸，定位軸的頂端滑動地嵌套於定位塊的滑槽中；
在定位塊的內腔中，設置一通過相對位置改變而限制或允許定位軸沿垂向與橫向位移的限位塊。
[0009]如上述基本方案，上輪輞套與就位主軸的軸向中心線重合，上輪輞套應與就位主軸無阻礙、無卡滯地進行軸向穿套。
[0010]當上輪輞套與就位主軸的軸向中心線不再重合時，也就是說，上輪輞套與就位主軸出現相對的橫向位移時，上輪輞套開口處與就位主軸頂端相牴觸，則在定位塊的內腔中通過改變限位塊的相對位置以允許定位軸沿垂向與橫向發生微量位移，即上輪輞套的頂端定位軸在定位塊滑槽中擺動，以實現就位主軸仍可穿套進入上輪輞套中，避免因上輪輞套整體剛性連接而出現如【背景技術】所提及的卡死現象。
[0011]隨後提升板繼續帶動上輪輞套沿垂向下降，最終完成被檢測輪胎的裝卡操作。
[0012]為進一步地提高上輪輞套頂端在定位塊滑槽中的擺動幅度，以適應並解決上輪輞套與就位主軸軸向中心線之間更大的橫向誤差，較為優選與簡易的改進方式是，
在定位軸的頂端，設置一個與滑槽垂向截面形狀相匹配的梯形調整塊，當上輪輞套開口處與就位主軸頂端相牴觸時，隨著上輪輞套頂端的定位軸沿垂向上升，定位軸與定位塊滑槽之間的橫向間隙加大，則定位軸具有更大的擺動幅度以帶動上輪輞套開口處沿橫向移動或傾斜，以更為順利地允許就位主軸穿套進入上輪輞套中。
[0013]為改善限位塊限制或允許定位軸沿垂向與橫向位移的靈活性，可在提升板底部固定一用於裝配定位塊、氣缸的固定板，氣缸的輸出軸連接並驅動所述的限位塊。
[0014]氣缸的輸出軸可沿垂向或橫向連接並驅動限位塊，當將氣缸設置於定位塊的側部時，沿定位塊內腔的橫向開口方向驅動限位塊往復移動，以抵緊定位軸或提供定位軸沿垂向位移的空間；當將氣缸設置於定位塊內腔中，其輸出軸可沿垂向連接並驅動限位塊往復升降，以抵緊定位軸或提供定位軸沿垂向位移的空間。
[0015]從簡化定位塊結構與減小其佔用空間體積的角度出發，較為細化的改進方案是，沿定位塊的橫向設置容納所述限位塊的內腔，氣缸相對於內腔橫向開口設置，則氣缸輸出軸橫向驅動限位塊往復移動。
[0016]為降低上輪輞套與就位主軸發生相互牴觸時形成的硬性衝擊損害，以及在兩者相互橫向位移量較為微小的前提下，即使不通過定位軸的垂向與橫向位移仍能實現就位主軸穿套進入上輪輞套中，可在上輪輞套底端開口處與就位主軸頂端之間設置有倒角結構，即可在上輪輞套底端開口處設置有倒角(如環狀的梯形倒角)、也可在就位主軸的頂端設置有倒角(如環狀的梯形倒角)。
[0017]
基於上述發明設計構思與定位裝置的結構改進，本發明同時還可實現下述上輪輞柔性定位方法:
提升板帶動上輪輞套沿垂向升降以實現與就位主軸的軸向定位裝卡，
通過限位塊在定位塊內腔中的相對位置改變，允許定位軸頂端在定位塊的滑槽中沿垂向與橫向位移，以實現調整上輪輞套與就位主軸之間的定位角度。
[0018]更為具體的定位過程步驟如下，
定位軸頂端的調整塊與滑槽的垂向截面均為梯形，調整塊由上輪輞套帶動而垂向位移的同時產生橫向位移。
[0019]另外，上輪輞套通過其底端開口處與就位主軸頂端之間的倒角結構，在兩者牴觸時產生相對的垂向與橫向位移。
[0020]
如上所述，本發明上輪輞柔性定位裝置及其方法具有的優點是:
1、提供有軸向對中調節餘量的柔性定位裝卡裝置與方法，在一定相對位移範圍內使得上輪輞套具備自適應能力，更為順利地實現裝卡被檢測輪胎，避免反覆出現上輪輞卡死而降低檢測效率。[0021]2、避免了上輪輞套與主軸發生剛性碰撞而保護此類部件，減小設置反覆調試、有效地降低設備損耗程度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]現結合附圖對本發明做進一步的說明:
圖1是現有技術所使用上輪輞結構示意圖；
圖2是使用本發明所述柔性定位裝置及其方法的上輪輞局部結構示意圖；
如圖1所示，主軸頭20，上輪輞軸21，卡爪22，氣缸23，主機架24，滑動架25 ；
如圖2所示，導向杆1，絲杆2，固定座3，提升板4，氣缸5，固定板6，限位塊7，定位塊8，定位軸9，上輪輞套10，就位主軸11，調整塊12，滑槽13。
【具體實施方式】
[0023]實施例1，如圖2所示，
在輪胎動平衡試驗機上應用所述的上輪輞柔性定位裝置，在固定座3的兩側對稱地穿套連接一組導向杆1，絲杆2穿套於固定座3中心，同時導向杆1、絲杆2的下部均與提升板4固定以在驅動裝置的推動下沿垂嚮往復推拉提升板4。
[0024]提升板4用於承載上輪輞套10沿垂向升降以與就位主軸11進行軸向穿套，
在上輪輞套10與提升板4之間設置有固定板6，即在提升板4底部固定一用於裝配定
位塊8、氣缸5的固定板6 ;
上輪輞套10的頂端固連一定位軸9，定位軸9的頂端靠機械定心滑動地嵌套於定位塊8的滑槽13中、並與滑槽13垂向截面形狀相匹配的梯形調整塊12 ；
沿定位塊8的橫向設置容納所述限位塊7、使其沿直線運動的內腔，氣缸5相對於內腔橫向開口設置，氣缸5的輸出軸連接並驅動一限位塊7，限位塊7通過在內腔中相對位置的改變而限制或允許定位軸9沿垂向與橫向發生位移。
[0025]在上輪輞套10的底端開口處設置有環形的倒角，以配合就位主軸11的頂端使得就位主軸11能夠較為容易地穿套進入上輪輞套10。
[0026]
應用上述上輪輞柔性定位裝置可實現下述定位方法:
絲槓2帶動整個上輪輞裝置沿垂向向下運動，
提升板4帶動上輪輞套10沿垂向升降以實現與就位主軸11的軸向定位裝卡，
當上輪輞套10與就位主軸11相互橫向位移誤差較小時，上輪輞套10通過其底端開口處與就位主軸11頂端之間的倒角結構，在兩者牴觸時產生相對的垂向與橫向位移，則可實現就位主軸11順利地穿套進入上輪輞套10 ；
但當上輪輞套10與就位主軸11相互橫向位移誤差較為明顯時，通過氣缸5帶動限位板7在定位塊8內腔中的相對位置改變，定位軸9頂端的調整塊12與滑槽13的垂向截面均為梯形，調整塊12由上輪輞套10帶動而垂向位移的同時產生橫向位移；
則定位軸9頂端在定位塊8的滑槽13中沿垂向與橫向位移，以實現調整上輪輞套10與就位主軸11之間的定位角度，最終就位主軸11仍可穿套進入上輪輞套10。 然後絲槓2繼續帶動整個上輪輞裝置沿垂向慢速下降，從而實現被檢測輪胎的裝卡操作。
【權利要求】
1.一種上輪輞柔性定位裝置，包括承載上輪輞套(10)沿垂向升降以與就位主軸(11)進行軸向穿套的提升板(4)，其特徵在於: 在上輪輞套(10)與提升板(4)之間設置有定位塊(8)， 上輪輞套(10)的頂端連接一定位軸(9)，定位軸(9)的頂端滑動地嵌套於定位塊(8)的滑槽(13)中； 在定位塊(8)的內腔中，設置一通過相對位置改變而限制或允許定位軸(9)沿垂向與橫向位移的限位塊(7)。
2.根據權利要求1所述的上輪輞柔性定位裝置，其特徵在於:在定位軸(9)的頂端，設置一個與滑槽(13)垂向截面形狀相匹配的梯形調整塊(12)。
3.根據權利要求1或2所述的上輪輞柔性定位裝置，其特徵在於:在提升板(4)底部固定一用於裝配定位塊(8)、氣缸(5)的固定板(6), 氣缸(5 )的輸出軸連接並驅動所述的限位塊(7 )。
4.根據權利要求3所述的上輪輞柔性定位裝置，其特徵在於:沿定位塊(8)的橫向設置容納所述限位塊(7)的內腔,氣缸(5)相對於內腔橫向開口設置。
5.根據權利要求3所述的上輪輞柔性定位裝置，其特徵在於:在上輪輞套(10)底端開口處與就位主軸(1 1)頂端之間設置有倒角結構。
6.如權利要求1至5中任意權項所述上輪輞柔性定位裝置的方法，提升板(4)帶動上輪輞套(10)沿垂向升降以實現與就位主軸(11)的軸向定位裝卡，其特徵在於:通過限位塊(7)在定位塊(8)內腔中的相對位置改變，允許定位軸(9)頂端在定位塊(8)的滑槽(13)中沿垂向與橫向位移，以實現調整上輪輞套(10 )與就位主軸(11)之間的定位角度。
7.根據權利要求6所述的上輪輞柔性定位方法，其特徵在於:定位軸(9)頂端的調整塊(12)與滑槽(13)的垂向截面均為梯形，調整塊(12)由上輪輞套(10)帶動而垂向位移的同時產生橫向位移。
8.根據權利要求6或7所述的上輪輞柔性定位方法，其特徵在於:上輪輞套(10)通過其底端開口處與就位主軸(11)頂端之間的倒角結構，在兩者牴觸時產生相對的垂向與橫向位移。
【文檔編號】G01M1/02GK103900760SQ201210571015
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2012年12月24日 優先權日:2012年12月24日
【發明者】張艾貞, 東野廣俊, 陳振喜, 田楓 申請人:軟控股份有限公司