CN106706213A - 一种切换轮胎总成动平衡程序装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种切换轮胎总成动平衡程序装置及方法，包括前段输送链、识别台、后段输送链和主控制器，识别台设置在前段输送线的末端和后段输送线的始端之间；识别台包括皮带链、升降平台、直径测量机构、重量测量机构和轮辋检测机构；皮带链、升降平台、直径测量机构、重量测量机构和轮辋检测机构都与主控制器电连接，主控制器与轮胎总成动平衡检测设备的控制器连接。轮胎总成通过前段输送链输送到识别台上进行识别，识别完成以后主控制器将轮胎总成类型传递到轮胎总成动平衡检测设备，轮胎总成动平衡检测设备根据识别信息切换相应的检测程序。识别结束以后轮胎总成由后段输送线传送走。本方案适用于汽车生产领域。

Description

一种切换轮胎总成动平衡程序装置及方法

技术领域

本发明涉及汽车生产装配检测领域，尤其是涉及一种切换轮胎总成动平衡程序装置及方法。

背景技术

目前，汽车生产主机厂以客户需求为导向生产模式，使得流水线车辆多车型混线生产，随着先进设备的引进，使得单台制造时间不断缩短，单台生产节拍在115s，给轮胎分装岗位动平衡检测操作人员带来较大麻烦，单个轮胎总成动平衡检测时间25s，每台车4个轮胎总成100s，需要频繁观察即将被检测轮胎总成种类并及时更换检测程序，由于动平衡检测位置与程序切换位置存在一定距离且频次过于频繁，使得该岗位成为瓶颈岗位。

目前现有轮胎总成动平衡检测程序切换有以下缺点：1、需人工观察提升判断轮胎种类；2、经常导致轮胎种类误判，导致轮胎总成重新检测，造成时间浪费；3、人工绕行置程序切换电脑前，进行程序切换，时间浪费较多；4、员工劳动强度大，生产效率低，员工抱怨大。

中华人民共和国国家知识产权局于2011年12月14日公开了名称为“轮胎识别装置”的专利文献（公开号： CN102278953A），此装置与三维扫描仪和用户终端连接，并包括轮胎规格数据库，其事先登记有针对多个轮胎的三维扫描数据；以及识别模块，在所述轮胎规格数据库中检索同所述三维扫描仪所传送的三维扫描数据具有相同图案的三维扫描数据，并将检索到的三维扫描数据的相应轮胎型号提供给用户终端。此方案在轮胎生产工序中可以迅速识别轮胎的类型，但是不适用于动平衡检测设备的程序切换，并且单纯靠图像进行区别，无法有效识别轮辋采用不同材质的轮胎，存在一定的识别错误率。

发明内容

本发明主要是解决现有技术所存在的缺少自动识别轮胎总成类型为切换检测程序提供依据的技术问题，提供一种可以从多个角度自动识别轮胎总成类型方便后续选择合适的检测程序的切换轮胎总成动平衡程序装置及方法。

本发明针对上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种切换轮胎总成动平衡程序装置，包括前段输送链、识别台、后段输送链和主控制器，所述识别台设置在前段输送线的末端和后段输送线的始端之间，所述主控制器位于识别台的控制柜内；所述识别台包括皮带链、升降平台、直径测量机构、重量测量机构和轮辋检测机构；所述皮带链、升降平台、直径测量机构、重量测量机构和轮辋检测机构都与主控制器电连接，主控制器与轮胎总成动平衡检测设备的控制器连接。

轮胎总成通过前段输送链输送到识别台上进行识别，识别完成以后主控制器将轮胎总成类型传递到轮胎总成动平衡检测设备，轮胎总成动平衡检测设备根据识别信息切换相应的检测程序。识别结束以后轮胎总成由后段输送线传送走。

作为优选，所述皮带链包括第二传感器、第二电机和一对平行的输送带，第二电机与主控制器电连接并为输送带提供动力，输送带同时与前段输送链和后段输送链相接，第二传感器安装在输送带末端并与主控制器电连接

皮带链完成轮胎总成的接收和传递工作。第二传感器用于检测轮胎总成是否完全到达识别台，从而确定是否可以开始识别过程。

作为优选，升降平台设置在两条输送带中间，升降平台包括支架和第一气缸，第一气缸与主控制器电连接并为支架提供动力，支架上平面布设有球形滚珠。

升降平台在轮胎总成完全到达识别台以后上升，托起轮胎总成使其静止在识别台上。

作为优选，重量检测机构安装在支架中心下方，重量检测机构包括夹紧机构、第三气缸和重量传感器，重量传感器安装在夹紧机构内并与主控制器电连接，第三气缸与主控制器电连接并为测量平台提供上升和下降动力。

第三气缸使夹紧机构上升，抬起轮胎总成，轮胎总成完全脱离升降平台以后重量传感器检测轮胎总成的重量，并将检测结果反馈到主控制器。

作为优选，轮辋检测机构包括发射机构和接收机构，发射机构包括红外线发射管，接收机构包括红外线接收头，红外线发射管和红外线接收头分别设置在支架的上方和下方并相互对应，红外线发射管和红外线接收头都与主控制器电连接；夹紧机构还包括第四气缸和第三电机，第四气缸与主控制器电连接并控制夹紧机构张开或收缩；第三电机与主控制器电连接并控制夹紧机构旋转。

重量检测完毕以后，第四气缸控制夹紧机构收缩，卡紧轮胎总成，然后第三电机控制夹紧机构旋转一圈，此时红外线发射管发射红外线，随着轮胎总成的旋转，红外线可以间歇地从轮辋的空档中穿过并被红外线接收头所接收。红外线接收头记录所检测到的红外线信号并发送给主控制器，主控制器根据接收到红外线的总时长和/或中断、持续间隔来判断轮辋形状。

作为优选，直径测量机构包括第二气缸、第一滑动电阻、固定夹具和可动夹具，第一滑动电阻的电阻丝与识别台的底座固定链接，第一滑动电阻的触头与可动夹具连接并与主控制器电连接，第二气缸与主控制器电连接并为可动夹具提供动力，可动夹具和固定夹具安装在识别台的两侧并相对应。

主控制器控制第二气缸推动可动夹具配合固定夹具夹紧轮胎总成，然后通过第一滑动电阻的阻值计算轮胎总成的直径。

主控制器依据轮胎总成的质量、直径、轮辋特征可以识别轮胎的类型，然后发送给轮胎总成动平衡检测设备。

一种切换轮胎总成动平衡程序方法，包括以下步骤：

S01、检测轮胎总成的直径；

S02、检测轮胎总成的重量；

S03、红外线发射管发射红外线，同时旋转轮胎总成一周，主控制器记录红外线接收头接收到红外线的时间；

S04、主控制器根据接收到红外线的时间特征查找对应的轮辋特征；

S05、主控制器依据轮胎总成的直径、重量和轮辋特征识别轮胎总成的类型，并将轮胎总成的类型发送到轮胎总成动平衡检测设备；

S06、轮胎总成动平衡检测设备根据轮胎总成的类型选择相应的测试程序。

接收到红外线的时间特征包括接收到红外线的总时长、中断间隔和/或持续间隔。

本方法每间隔三个轮胎总成进行一次识别，判断是否需要切换动平衡检测程序。

本发明带来的实质性效果是，可以根据轮胎总成的质量、直径和轮辋外形三个特征判断轮胎的类型，识别准确度高，结构简单，节省人力，员工劳动强度低，生产效率高。

附图说明

图1是本发明的一种电路结构示意图；

图2是本发明的一种机械结构示意图；

图3是本发明的一种不包含直径测量机构的识别台结构示意图；

图中：1、主控制器，2、第一传感器，3、第一电机，4、计数器，5、第三电机，6、第四气缸，7、第四电机，8、第二电机，9、第二传感器，10、第一气缸，11、第一微动开关，12、第二气缸，13、第一滑动电阻，14、第三气缸，15、第二微动开关，16、重量传感器，17、电源，18、轮胎总成动平衡检测设备，19、前段输送链，20、识别台，21、后段输送链，22、发射机构，23、可动夹具，24、固定夹具，25、输送带，26、升降平台，27、夹紧机构，28、重量检测机构，29、红外线发射管，30、红外线接收头，31、轮胎总成。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：本实施例的一种切换轮胎总成动平衡程序装置，包括前段输送链19、识别台20、后段输送链21及主控制器1，如图2所示，识别台20位于前段输送链19的末端和后段输送链21的始端之间，主控制器1位于识别台20的控制柜内。

如图1所示，主控制器1连接有第一传感器2、第一电机3、计数器4、第三电机5、第四气缸6、第四电机7、第二电机8、第二传感器9、第一气缸10、第一微动开关11、第二气缸12、第一滑动电阻13、第三气缸14、第二微动开关15、重量传感器16、电源17和轮胎总成动平衡检测设备18。设备由电源17供电。

所述识别台20和前段输送链19、后段输送链31都与所述主控制器1信号连接。本切换轮胎总成动平衡程序装置设有控制整机运行的主控制器1，所述主控制器1中预存有整机运行控制基准值。

所述前段输送链19末端安装初定位装置，对经过的轮胎总成31进行初步定位，并通过第一传感器2将轮胎总成31位置信息反馈给主控制器1，所述第一传感器2设于前段输送链19末端，确认轮胎总成31到位情况，转换形成特征信号输送到主控制器1中控制前段输送链19运行，前段输送链19末端同时安装计数器4，统计通过前段输送链19的轮胎总成31数量，转换形成特征信号输送到主控制器1中，所述前段输送链19动力源由第一电机3提供，第一电机3安装在前段输送链19末端并通过链条与前段输送链19滚轴相连，主控制器1通过控制第一电机3工作带动前段输送链19运行。

如图3所示，所述识别台20包括皮带链、升降平台26、直径测量机构、重量测量机构28、轮辋检测机构等组成。所述皮带链是一对平行的输送带25，输送带25动力源由第二电机8提供，第二电机8安装在皮带链末端，通过第二传感器9将轮胎总成31位置到位情况反馈主控制器1，所述第二传感器9设于识别台20末端，确认轮胎总成31到位情况，转换形成特征信号输送到主控制器1中控制传送机构运行。

当轮胎总成31到达识别台20后，第二传感器9将轮胎总成31到位情况反馈主控制器1，主控制器1控制升降平台26上升100mm，升降平台26动力由第一气缸10提供，第一气缸10分布在升降平台26下方四个角上，升降平台26上方布满球形滚珠，升降平台26中间挖空直径200mm圆，便于重量测量机构28升降。轮辋检测机构包括发射机构和接收机构。在发射机构垂直下方的升降平台26上安装有接受机构，接受机构高度低于球形滚珠高度，升降平台26上升100mm到位后，第一微动开关11将信号反馈到主控制器1，使得轮胎总成31与皮带链分离10mm，主控制器1控制第二气缸12伸长可动夹具23和固定夹具24将使得轮胎总成31在升降平台26的球形滚珠上运动夹紧后，通过第一滑动电阻13电阻值的变化间接测量轮胎总成31直径，并将阻值变化转换成电信号反馈主控制器1。

轮胎总成31直径测量后，主控制器1控制第一气缸10恢复初始位置，升降平台26回落100mm后，主控制器1控制第三气缸14带动重量测量机构28上升200mm，第二微动开关15将信号反馈主控制器1，使重量测量的夹紧机构27穿过轮辋中心孔内，重量测量平面与轮辋中心内侧平面接触，通过重量传感器16测量轮胎总成31重量，并将重量信号反馈主控制器1。

轮胎总成31重量测量后，主控制器1控制重量测量机构28前端的夹紧机构27上的第四气缸6（第四气缸6横向安装，第四气缸6工作时向横向两个方向同时伸长或收缩），夹紧轮辋中心，第三电机5带动整个机构顺时针旋转一周，同时主控制器1控制发射机构的红外线发射管29工作发射红外线光束，同时接受机构的红外线接收头30接收红外线光束，主控制器1统计对比分析预储存红外线光接收头30接收红外线光束时间，判断轮辋形状。

进一步说明如下：

常见轮胎总成包括以下类型：直径195轮胎总成一种铁轮辋、一种铝合金轮辋；直径185铁轮辋一种、铝合金轮辋三种具体如术语介绍，质量大小关系，195铁轮﹥195铝轮=185铝轮﹥185铝轮=185铝轮﹥185铁轮，外形方面185铝轮与185铝轮接收红外线光束时间相同，故需要采用多种测量包括直径、质量及轮辋形状，才能满足多车型混线生产识别轮胎总成，避免误判导致动平衡偏差，影响产品性能，提升装置可靠性。

首先测量轮胎总成31直径，使系统初步判断选择195还是185轮胎总成31程序，再测量重量，最后测量接收红外线光束时间，可完全区分各种轮胎总成31，根据生产实际情况，每台车辆4个轮胎总成31，通过计数器信号反馈置主控制器，主控制器每间隔三个轮胎总成31进行轮胎总成检测一次，判断是否需要切换动平衡程序及程序选择。

判断是否需要切换动平衡程序及程序选择后，主控制器1控制后端输送链21的第四电机7工作，将轮胎总成进行转序等待动平衡测试。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了主控制器、传送带等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (7)

1.一种切换轮胎总成动平衡程序装置，其特征在于，包括前段输送链、识别台、后段输送链和主控制器，所述识别台设置在前段输送线的末端和后段输送线的始端之间，所述主控制器位于识别台的控制柜内；所述识别台包括皮带链、升降平台、直径测量机构、重量测量机构和轮辋检测机构；所述皮带链、升降平台、直径测量机构、重量测量机构和轮辋检测机构都与主控制器电连接，主控制器与轮胎总成动平衡检测设备的控制器连接。

2.根据权利要求1所述的一种切换轮胎总成动平衡程序装置，其特征在于，所述皮带链包括第二传感器、第二电机和一对平行的输送带，第二电机与主控制器电连接并为输送带提供动力，输送带同时与前段输送链和后段输送链相接，第二传感器安装在输送带末端并与主控制器电连接。

3.根据权利要求1或2所述的一种切换轮胎总成动平衡程序装置，其特征在于，升降平台设置在两条输送带中间，升降平台包括支架和第一气缸，第一气缸与主控制器电连接并为支架提供动力，支架上平面布设有球形滚珠。

4.根据权利要求3所述的一种切换轮胎总成动平衡程序装置，其特征在于，重量检测机构安装在支架中心下方，重量检测机构包括夹紧机构、第三气缸和重量传感器，重量传感器安装在夹紧机构内并与主控制器电连接，第三气缸与主控制器电连接并为测量平台提供上升和下降动力。

5.根据权利要求4所述的一种切换轮胎总成动平衡程序装置，其特征在于，轮辋检测机构包括发射机构和接收机构，发射机构包括红外线发射管，接收机构包括红外线接收头，红外线发射管和红外线接收头分别设置在支架的上方和下方并相互对应，红外线发射管和红外线接收头都与主控制器电连接；夹紧机构还包括第四气缸和第三电机，第四气缸与主控制器电连接并控制夹紧机构张开或收缩；第三电机与主控制器电连接并控制夹紧机构旋转。

6.根据权利要求1所述的一种切换轮胎总成动平衡程序装置，其特征在于，直径测量机构包括第二气缸、第一滑动电阻、固定夹具和可动夹具，第一滑动电阻的电阻丝与识别台的底座固定链接，第一滑动电阻的触头与可动夹具连接并与主控制器电连接，第二气缸与主控制器电连接并为可动夹具提供动力，可动夹具和固定夹具安装在识别台的两侧并相对应。

7.一种基于权利要求1所述的切换轮胎总成动平衡程序装置的切换轮胎总成动平衡程序方法，其特征在于，包括以下步骤：

S01、检测轮胎总成的直径；

S02、检测轮胎总成的重量；

S03、红外线发射管发射红外线，同时旋转轮胎总成一周，主控制器记录红外线接收头接收到红外线的时间；

S04、主控制器根据接收到红外线的时间特征查找对应的轮辋特征；

S05、主控制器依据轮胎总成的直径、重量和轮辋特征识别轮胎总成的类型，并将轮胎总成的类型发送到轮胎总成动平衡检测设备；

S06、轮胎总成动平衡检测设备根据轮胎总成的类型选择相应的测试程序。