CN101559701A - 用于安装或拆卸车辆轮胎的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于安装或拆卸车轮(1)的轮胎(4)的方法和设备，其中至少一个安装或拆卸工具(5)被沿着平行于车轮(1)的轴线(11)的方向引导，并且根据轮辋轮廓使车轮(1)以受控的方式垂直于其车轮轴线(11)运动，其中沿着所述轮辋轮廓以小间距引导所述安装或拆卸工具(5)。

Description

用于安装或拆卸车辆轮胎的方法和设备
技术领域
本发明涉及一种用于将轮胎安装至车轮的轮辋上或者从车轮的轮辋上拆卸轮胎的方法和设备。
背景技术
为此目的从US3877505中可知在安装或拆卸工具上提供了凸起形式的例如由塑性材料制成的感测装置，该感测装置用于感测径向外侧表面(轮辋鞍边)。这样就确保在轮胎安装或拆卸的操作中，工具被保持在与轮辋表面的给定间距处且轮辋表面不会被工具的硬质材料损坏。
从DE2529343B2中进一步可知将轮胎安装或拆卸工具沿控制表面运动，这样就确保沿着轮辋鞍边内的轮辋轮廓引导工具。在此情况下，必须根据涉及的不同车轮类型来提供不同的控制表面。
从US2004/0165180A1中进一步可知利用图像传感器装置获取车轮部分的一张或多张光学图像并根据这些图像例如利用轮胎更换系统在车轮上实现维修操作。
在已知的方法和已知的设备中，至少一个轮胎安装或拆卸工具的运动是根据轮辋凸缘的轮廓或几何构型以及轮辋的外周表面进行控制的。在此情况下，工具根据与对应的车轮类型相关的所涉及的各种校正来进行相对复杂的运动。
发明内容
本发明的问题是提供谨慎地对待轮辋的安装或拆卸操作，且在其中利用简单的运动控制系统使工具不会接触到轮辋表面。
在方法方面，上述问题通过权利要求1的技术特征得到解决，而在设备方面，上述问题通过权利要求12的技术特征得到解决。
本发明提供的至少一个安装或拆卸工具只沿平行于车轮轴线的方向运动且车轮根据感测的轮辋轮廓沿垂直于其轴线的方向以受控的方式运动。有利地，本发明提供的受控的运动是简单的线性运动，车辆车轮根据感测的轮辋轮廓执行该运动。至少一个安装或拆卸工具在轮胎的安装或拆卸操作中也只沿平行于车轮轴线的方向线性运动。安装或拆卸工具的该线性运动不受轮辋轮廓影响。安装或拆卸工具沿平行于车轮轴线方向的运动能够以预定的，特别是恒定的速度实现。作为例子，朝向彼此运动并利用该运动将轮胎胎圈压离轮辋凸缘并压向车轮中心面的两个胎圈释放工具通过适当的驱动装置例如电机主轴驱动装置沿平行于车轮轴线的方向运动。
为了接合轮胎胎圈，还可以使钩形安装或拆卸指状部沿平行于车轮轴线的方向运动经过轮辋凸缘且朝向车轮中心面运动。
这样各个安装或拆卸工具都不会接触轮辋凸缘和轮辋鞍边表面，根据轮辋轮廓将车轮沿垂直于车轮轴线方向的线性运动以如下方式控制在通过车轮轴线的平面内：在工具的安装或拆卸运动期间，保持工具和轮辋凸缘的外周以及与此邻接的轮辋鞍边表面之间的小间距。车轮的这种受控的线性运动使得在工具的安装或拆卸运动中工具不会接触轮辋表面。工具沿平行于车轮轴线方向的运动不受外侧轮辋轮廓的影响。
特别是在使用钩形拆卸指状部进行轮胎拆卸操作期间，在接合轮胎胎圈以将轮胎胎圈从轮辋释放后，以如下方式控制车轮的线性运动：使沿着平行于车轮轴线方向运动的拆卸指状部同时运动离开车轮轴线。
附图说明
以下参照附图对本发明进行更加详细地介绍，在附图中：
图1示出了能够实施本发明的设备的实施方式，
图2示出了具有特定安装或拆卸工具的实施方式的详细视图，
图3示出了具有其他拆卸工具的图1中实施方式的详细视图，以及
图4示出了用于感测轮辋，特别是用于感测轮辋凸缘区域内和轮辋鞍边区域内的轮辋外周表面的感测装置，其中该感测装置可以被设置在图1中所示的实施方式上。
具体实施方式
在图1中作为例子示出的实施方式包括车轮安装装置2，车辆车轮1的轮辋可以固定在该车轮安装装置2上。车轮安装装置2可以是公知结构。轮辋3被连接至车轮安装装置2，其与车轮安装装置2成不可旋转关系并通过固定部件特别是夹持部件与车轮的轴线11成居中关系。利用可以是电机形式的旋转驱动装置10，即可驱使车轮安装装置2旋转。在此情况下，旋转驱动是绕车轮的轴线11进行的(图2和图3)。
在图示的实施方式中，如图4中简要示出的那样，光学装置感测装置6、7和8可以被设置用于在轮辋3的外周表面处感测轮辋轮廓。感测装置6和7用于感测轮辋凸缘12的区域内的轮辋轮廓，而感测装置8用于感测轮辋鞍边14的轮廓。作为光学感测装置的替代方案，也可以使用基于超声波或电磁波的以非接触模式运行的其他感测装置。利用机械感测部件来进行感测也是可行的。
各个感测点的空间位置可以通过例如距离感测的方式(例如使用三角测量法)确定。适用于此目的的感测装置可以从US6535281和EP1515129A1中关于获取车辆车轮的几何数据的内容中获知。图4中示出的每个感测装置6、7和8都可以具有光源，特别是激光束光源15，它可以和光敏传感器16例如CCD传感器一起设置在公共载体上。各自的公共载体20可以绕相对于机器固定的轴线17被可枢转地支撑。
通过感测装置6、7和8获取的几何数据被传送给控制装置9。该控制装置9评估几何数据以确定轮辋外周表面上的轮辋轮廓。特别是在轮辋凸缘12的区域内和与之邻接的轮辋鞍边区域内确定轮辋轮廓。为此目的控制装置9可以具有电子计算机设备18和用于已确定的轮廓数据的电子存储器19。不同类型车轮的相应的轮廓可以被存储在存储器19内，并且如下文中详细介绍的那样，可以在安装或拆卸轮胎时使用。
图2和图3示出了可以在图1的实施方式中使用的用于在从轮辋3上拆卸轮胎4时选择性使用的各种轮胎拆卸工具。
图3示出了胎圈释放辊形式的两个轮胎拆卸工具5。在将胎圈压离轮辋凸缘时，这些胎圈释放辊平行于车轮轴线11朝向彼此运动。用于两个拆卸工具5的线性引导件被设置在基本平行于车轮轴线11延伸的支柱23上。在该拆卸操作中，两个轮胎胎圈被移向轮辋3的中心面。通过利用旋转驱动装置10旋转车轮将两个轮胎胎圈绕轮辋的整个周边松开。
在实际的轮胎拆卸操作开始之前，控制装置9根据车轮轮辋直径和/或车轮直径控制驱动装置25将车轮安装装置2和车轮1相对于安装或拆卸工具5的运动路径定位，且随后将拆卸工具靠向轮胎侧壁紧邻轮辋凸缘2的两周边处安置。为此目的使拆卸工具5运动直到它们抵住轮胎的两个侧壁为止。将两个轮胎胎圈从轮辋松开的拆卸操作通过将轮胎拆卸工具5设置成尽可能靠近轮胎胎圈但并不接触轮辋表面这样的方式实现。由于两个拆卸工具仅沿平行于支撑在车轮安装装置2处的车轮1的轴线11的方向运动，因此车轮安装装置2根据轮辋凸缘区域和与其邻接区域内的轮辋轮廓而垂直于车轮轴线11运动。该运动以根据轮辋轮廓的受控关系实现，轮辋轮廓由上述感测装置6、7、8确定或存储在控制装置9的存储器19内用于对应的轮胎类型。
车轮安装装置2的受控运动是由例如为电机形式的驱动装置25产生的。为此目的驱动装置25由控制装置9控制。驱动装置25的转矩通过适当的传动装置例如主轴传动装置22被传输至车轮安装装置2。车轮安装装置2在借助于线性引导件21线性运动时沿垂直于车轮轴线11方向被引导，该线性引导件21例如为垂直于车轮轴线11延伸的两个导向杆。该线性运动在图1和图3中用双向箭头24表示。
支柱23上设有适当的驱动装置13用于拆卸工具5的运动。驱动装置13也可以具有电机，其利用主轴传动装置引起拆卸工具5平行于车轮轴线11运动。适当的驱动装置13也可以是液压或气动装置。可以通过一维传感器26检测工具的线性运动，该一维传感器可以是光学传感器或其他合适的传感器，例如检测主轴传动装置运动的传感器。一维传感器26被连接至控制装置9，用于控制对应的驱动装置13并由此控制工具5的速度。
作为两个拆卸工具5的替代方案，也可以仅提供一个对应的拆卸工具。另外图2中所示的拆卸工具5也可以被选择用于从轮辋3拆卸轮胎4的操作。在此情况下，如上所述，对应的拆卸工具5以钩住接合的状态沿平行于车轮轴线11的方向运动。另外会发生车轮安装装置的上述线性运动，其根据在外周表面处特别是在轮辋凸缘6、12的区域内的轮辋轮廓进行控制。这就引导对应的钩形拆卸工具与轮胎胎圈接合而不会使拆卸工具与轮辋表面接触。图2中示出的上部钩形拆卸工具的操作模式在US7108036B2中进行了详细介绍。
如上对附图中所示拆卸工具的详细介绍，仅通过根据轮辋轮廓特别是根据轮辋3的外周表面处轮辋凸缘12所处区域及附近区域内的轮辋轮廓控制轮胎安装装置2的运动，就能够以平缓且谨慎地操作轮胎和轮辋的方式实现轮胎拆卸操作。当使用轮胎安装工具时，也可以通过对轮胎安装装置2的上述控制实现在轮辋3上安装轮胎。
相应的工具5都特定地仅通过一个或多个一维传感器26控制。这样的一维传感器26检测工具5的线性运动，特别是在轮胎安装或轮胎拆卸期间工具5的竖直线性运动。一维传感器26可以被设计为光学传感器或另一种适当的传感器。
附图标记清单：
1  车轮
2  车轮安装装置
3  轮辋
4  轮胎
5  安装/拆卸工具
6  感测装置
7  感测装置
8  感测装置
9  控制装置
10 旋转驱动装置
11 车轮轴线
12 轮辋凸缘
13 驱动装置
14 轮辋鞍边
15 光源(激光光源)
16 传感器
17 驱动装置
18 计算机
19 存储器
20 载体
21 线性引导件
22 主轴传动装置
23 支柱
24 双向箭头
25 驱动装置
26 一维传感器

Claims (20)

1、一种用于将轮胎(4)安装到车轮(1)的轮辋(3)上或者从车轮(1)的轮辋(3)上拆卸轮胎(4)的方法，其中至少一个安装或拆卸工具(5)以受控方式运动经过轮辋(3)的轮辋凸缘(12)而不接触轮辋凸缘(12)，其特征在于，使所述至少一个安装或拆卸工具(5)沿平行于车轮(1)的轴线(11)的方向运动，并根据轮辋部分的轮辋轮廓使车轮(1)垂直于其车轮轴线(11)以受控的方式运动，在安装或拆卸操作期间沿所述轮辋轮廓引导所述安装或拆卸工具。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使所述至少一个安装或拆卸工具(5)竖直运动并且使车轮(1)水平运动。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，使所述至少一个安装或拆卸工具(5)在所述安装或拆卸操作期间以受控速度或预定速度线性运动。
4、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在拆卸操作期间使所述至少一个拆卸工具(5)运动到与轮胎(4)抵接的状态并随后使其以受控速度或预定速度运动。
5、根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，在所述安装或拆卸操作中保持所述预定速度恒定。
6、根据权利要求1至4中任意一项所述的方法，其特征在于，通过检测所述安装或拆卸工具的线性运动获得所述安装或拆卸工具的速度。
7、根据权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，至少感测所述轮辋的外周表面的轮廓，并根据所感测的轮廓使车轮(1)沿垂直于其车轮轴线(11)的方向运动，其中所述安装或拆卸工具(5)在所述安装或拆卸操作期间沿所述轮廓运动。
8、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，以非接触的方式、特别是以光学方式进行所述感测操作。
9、根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，至少在所述安装或拆卸工具(5)被引导沿着运动的区域内感测轮辋(3)的外周表面。
10、根据权利要求1至9中任意一项所述的方法，其特征在于，存储从轮辋感测操作中获得的轮廓数据。
11、根据权利要求1至10中任意一项所述的方法，其特征在于，存储多种不同类型车轮的轮廓数据。
12、根据权利要求1至11中任意一项所述的方法，其特征在于，根据存储的所述轮廓数据，特别是根据存储的针对车轮类型的轮廓数据控制车轮(1)的运动。
13、根据前述权利要求中任意一项所述的方法，其特征在于，通过根据轮辋直径使车轮沿垂直于其车轮轴线的方向运动来预先调整车轮相对于所述安装或拆卸工具的运动路径的位置。
14、一种用于将轮胎(4)安装到车轮(1)的轮辋(3)上或者从车轮的轮辋(3)上拆卸轮胎(4)的设备，包括至少一个安装或拆卸工具(5)和至少一个感测装置(6，7，8)，其特征在于，所述感测装置(6，7，8)能够至少在所述安装或拆卸工具被引导沿着运动的区域内感测外周表面(12，14)的轮廓，并且设有控制装置(9)，该控制装置(9)根据所述轮廓控制车轮(1)在垂直于其车轮轴线(11)的方向上的运动，其中设有用于所述至少一个安装或拆卸工具(5)的驱动装置(13)，该驱动装置(13)用于引导所述至少一个安装或拆卸工具(5)沿平行于车轮轴线(11)的方向运动。
15、根据权利要求14所述的设备，其特征在于，所述控制装置(9)具有存储器(19)或者被连接至存储器(19)，在所述存储器中存储有不同类型车轮的轮辋外周的轮辋轮廓。
16、根据权利要求14或15所述的设备，其特征在于，所述控制装置(9)被连接至驱动装置(25)，所述驱动装置(25)用于驱动所述车轮(1)沿垂直于其车轮轴线(11)的方向运动。
17、根据权利要求14或15所述的设备，其特征在于，设有线性引导件(21)，其用于使所述车轮(1)沿垂直于其车轮轴线(11)的方向运动。
18、根据权利要求13至17中任意一项所述的设备，其特征在于，所述控制装置(9)和与其连接的驱动装置(25)能够根据存储在存储器(19)内的针对不同类型车轮的轮辋轮廓来控制车轮安装装置(2)沿垂直于设置在车轮安装装置(2)上的车轮的轴线(11)的方向的运动。
19、根据权利要求14至18中任意一项所述的设备，其特征在于，所述控制装置(9)和驱动装置(25)能够根据车轮的轮辋直径使车轮相对于所述安装或拆卸工具(5)的运动路径定位。
20、根据权利要求14至19中任意一项所述的装置，其特征在于，用于检测所述工具(5)的线性运动的至少一个一维传感器(26)被连接至所述控制装置(9)以控制所述工具(5)的速度。
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