CN109690275A - 用于将平衡配重安置在轮毂的内侧上的固定面上的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

在一种用于将平衡配重(2)安置在轮毂(4)的轮盘的内侧(3)上的固定面(17)上的设备中规定，固定头(1)尺寸设定为，该固定头穿进轮盘中。该固定头包括相对于轮毂(4)可沿径向移动的支承元件(5)，按压元件(6)可沿轴向运动地支承在所述支承元件上，其中，所述按压元件(6)具有外凸的接触面(14)和指向内侧(3)的、用于至少一个平衡配重(2)的容纳部(12)。固定头(1)设计为，接触面(14)能够与内侧(3)的限制面(18)形成接触并且能够沿限制面(18)移动，直至平衡配重(2)沿径向与固定面(17)实现接触。

Description

用于将平衡配重安置在轮毂的内侧上的固定面上的设备和 方法
技术领域
本发明涉及一种用于将平衡配重安置在轮毂的轮盘的内侧上的固定面上的设备，所述设备包括固定头，所述固定头尺寸设定为，该固定头穿进轮盘中，并且该固定头包括相对于轮毂可沿径向移动的支承元件，按压元件可沿轴向运动地支承在所述支承元件上。此外，本发明还涉及一种用于将平衡配重安置在轮毂的轮盘的内侧上的固定面上的方法。
背景技术
在对车轮进行平衡时，已确定的不平衡度通过平衡配重在轮毂上的固定被补偿，因为在此摒弃了材料削减。为此，在钢制轮毂中在将平衡配重卡紧在相应的平衡点的内置和外置的轮毂边缘上。相反，在轻质金属轮毂中通常将平衡配重在两个沿轴向相互间隔的平衡平面中粘接在轮盘中。
由文献DE 10 2007 014 461 A1已知一种用于车轮的不平衡补偿的方法，其中，利用平衡头和可编程控制的搬运设备将附着重量粘接在车轮内部的至少一个测取的平衡面中。
此外，由文献DE 10 2010 002 002 A1已知一种用于车轮的不平衡补偿的自动化设备，其中，首先在不平衡度测量站中测量车轮的不平衡度，并且随后将车轮输送至补偿站中。在补偿站中，借助固定设备将根据测量结果被自动化的切断设备以合适尺寸形成的平衡配重通过粘结固定在车轮上，所述平衡配重设有粘结剂层。固定借助安置头完成，所述安置头设有两个用于两个平衡配重的容纳部，并且能够将所述平衡配重先后依次固定在两个为其确定的车轮的两个平衡平面中。
文献DE 10 2013 108 048 B4描述了一种将用于不平衡补偿的平衡配重固定在待补偿的可旋转体上的设备，该设备带有提供单元、固定设备，所述提供单元能够先后依次地提供各个平衡配重，所述固定设备被确定和构造用于将平衡配重安置在待补偿的可旋转体上并且具有用于第一平衡配重的第一容纳部和用于第二平衡配重的第二容纳部。
由于重力原因通常使用轻质金属轮毂或带有内切的盘形轮，在所述盘形轮中在辐条根部存在空腔。补偿配重优选应安装在存在于该处的环形面(内切环形面)中。
在具有内切的轮毂中，在轴向上尤其限制了允许用于安置平衡配重的区域。其原因主要在于，轮毂轮廓固定在背离轮胎的一侧上，这导致的是，用于安置平衡配重的固定面的高度剧烈受限。平衡配重不应突伸进固定面以上或以下的半径中，否则这将会导致平衡配重的可附着性降低的后果。具有内切的车轮的自动化的平衡由文献DE 10 2007 014 461B4已知。用于安置附着重量的滚压滚子具有锥形的滚压面，从而能够通过切向的滚压过程达到内切面。然而弊端在于，机器人控制是非常复杂的，并且附着重量不能精确定位。作为备选，可以在安置平衡配重之前测定内切面，然而这由于轮毂的涂装而难以实现并且此外还费时。
发明内容
因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种上述类型的设备和方法，其能够以较短的节奏时间将自粘接的平衡配重安置在轮毂的内凹弯曲的固定面上，而无需为此事先测定固定面。
根据本发明，所述技术问题通过根据权利要求1的设备和根据权利要求13的方法解决。本发明的改进方式和有利的实施例在从属权利要求中给出。
所述技术问题根据本发明由此解决，即，提供一种用于将平衡配重安置在轮毂的轮盘的内侧上的固定面上的设备，所述设备包括固定头，所述固定头尺寸设定为，该固定头穿进轮盘中，并且该固定头包括相对于轮毂可沿径向移动的支承元件，按压元件可沿轴向运动地安置在所述支承元件上，其中，所述按压元件具有外凸的接触面和指向内侧的、用于至少一个平衡配重的容纳部，并且其中，固定头设计为，接触面能够与内侧的限制面形成接触并且能够沿限制面移动，直至平衡配重沿径向与固定面实现接触。
通过根据本发明的设备，尤其能够将设计为附着重量的平衡配重安置在嵌入轮毂内侧的内切环形面中，而无需为此事先测定设置在内切环形面中的固定面。由于在带有内切的轮毂中受限的空间特性，难以将固定头无碰撞地驶入平衡配重的安置位置中。通过根据本发明的设计方式，不仅简化了固定头的就位，而且还使固定头的安置及拆除的整个过程加速。
实施对用于平衡配重的固定面的机械接触，其中，在接触面与轮毂的朝内切环形面延伸的限制面之间建立接触。通过固定头的径向运动使得按压元件轴向偏离，从而一直保持按压元件的接触面与限制面之间的接触，直至带有平衡配重的容纳部沿径向贴靠在内切环形面上并且进而贴靠在固定面上。固定头依赖于按压结果发生运动。其涉及纯粹机械的且简单的技术方案，通过该技术方案还改进安置的节奏时间。
根据本发明的建议，按压元件在其自由端部上具有按压头，所述按压头设计为，该按压头能够朝轮毂的空腔运动。按压头能够使平衡配重在轮毂、尤其具有内切的轮毂的空腔中的固定面上定位。
在容纳部的定位过程中作用在轮毂上的力可以降低，其方式在于根据本发明的建议，支承元件沿径向可移动地设计，并且尤其支承元件支承在滑块导引部中并且能够在该滑块导引部中克服弹簧的力沿径向移动。
在本发明的一种设计方式中，按压元件支承在直线导引部中的支承元件上，并且能够克服弹簧的力从基础位置沿轴向运动至最终位置。按压元件通过建立接触面与轮毂的限制面之间的接触从基础位置克服弹簧力沿轴向移动至最终位置，在所述最终位置中，带有平衡配重的容纳部贴靠在固定面上并且同时在接触面与限制面之间形成接触。一旦平衡配重安置在固定面上并且固定头沿径向从轮毂内侧运动远离，则按压元件就通过弹簧力被置于基础位置中。离开和重返所述基础位置可以通过传感器监测。传感器可以设置在支承元件或按压元件上，并且从基础位置开始检测按压元件的轴向运动。由此能够排除对轮毂的错误接触。
作为弹簧的替代，在本发明的一种设计方式中还可以借助升降缸将按压元件沿轴向可运动地布置在支承元件上。这相应地可以涉及气动缸或液压缸，其缸体固定在支承元件上，并且其活塞固定在按压元件上，从而使按压元件通过升降缸的力复位。
此外还能实现的是，按压元件借助铰链传动器沿轴向可运动地布置在支承元件上。按压元件可以通过铰链式支承的连杆固定在支承元件上，从而实现按压元件的至少一个轴向可运动性。铰链传动器较少需要维修，并且能够实现按压元件的定向运动。作为备选，按压元件还可以通过滚子支承的线性滑块沿轴向可运动地固定在支承元件上。
为了无损轮毂地实现按压元件与轮毂的内侧之间的接触，建议，接触面至少部分被塑料覆层。由此能够实现良好的滑动特性、较高的耐磨损性和抗摩擦性以及较长的使用寿命。接触面也可以是能够借助固定件安置在按压元件上的构件的一部分，例如是导板。该构件布置在按压元件的区域中、尤其按压头中，在所述区域中应形成与轮毂的限制面的接触。
根据本发明的建议，固定头可以借助通过控制装置可控制的旋转驱动器围绕轴线可旋转地在任意固定位置中固定在固定面上。为了能够朝不同的平衡位置行驶，固定头可以围绕其旋转轴线旋转。相应有利的是，按压元件具有多个容纳部，从而使固定头在第一平衡配重安置在第一平衡位置中之后，为了安置其他平衡配重而驶向其他平衡位置。通过旋转驱动器实现固定头的快速旋转。
固定头可以具有可通过控制装置操作的按压设备，以便将平衡配重按压到轮毂的固定面上。设计为附着质量的平衡配重可以借助按压设备例如在固定面上、尤其在内切环形面上滚压，从而建立面状接触。
在本发明的一种设计方式中，固定头布置在程序控制的搬运设备的手臂上。搬运设备可以设计为程序控制的机器人，在所述机器人的手臂上布置有固定头。机器人可以沿所有三个空间轴线运动。然而也可以选择简单的搬运设备，所述搬运设备仅控制固定头在轮盘中的驶入及其径向运动。固定头的控制可以是力控制的或轨道控制的。固定头可以有利地借助快速更换离合器安置在搬运设备的手臂上。此外在其他设计方式中，固定头还可以稳态固定地布置在机架上，从而使待补偿的轮毂堆叠在实施手臂上。
此外，本发明还涉及一种用于将平衡配重安置在轮毂的轮盘的内侧上的固定面上的方法，所述方法具有以下步骤：固定头向轮盘运动，其中，固定头具有按压元件，所述按压元件带有用于至少一个平衡元件的容纳部；固定头向外径向运动，从而建立按压元件的外凸的接触面与轮毂的内侧的限制面之间的接触；继续实施径向运动，其中，接触面在内侧的限制面上滑动，直至平衡配重沿径向实现与固定面的接触；将平衡配重安置在固定面上。有利的是，在接触面在限制面上的滑动过程中，直线导引部中的按压元件沿轴向偏离。由此可以避免通过按压元件对轮毂的损伤。
所述设备的上述优点以及有利的设计方式类似地适用于所述方法。
附图说明
以下借助本发明的实施例对本发明进行更详尽的阐述，所述实施例在附图中示出。在附图中：
图1示出位于轮毂的轮盘中的固定头的示意图，
图2示出设备的按压元件在轮盘上的贴靠，和
图3示出用于平衡配重的容纳部在固定面上的定位。
具体实施方式
图1示出用于将平衡配重2固定在车轮的轮毂4的内侧3上的固定头1。固定头1能够绕其旋转轴线旋转，并且能够借助快速更换离合器安置在搬运设备的铰接手臂的端部上、例如机器人上，所述机器人的运动能够在所有三个空进方向上被控制。然而还可以选择更简单的搬运设备的实施手臂，所述实施手臂将固定头1至少线性地导入轮盘中并且沿径向运动至轮毂的内侧3。固定头1可以沿径向可摆动地固定在搬运设备的手臂上，并且总体上可旋转地支承。固定头1程序控制地定位，因此固定头能够使平衡配重2在任意平衡位置中在预定的平衡平面中运动。
然而还可以规定，固定头1稳态固定地布置在机架上，并且轮毂4借助搬运机器人的抓手堆叠在稳态的固定头1上。所述固定头1的设计方式由文献DE 2013 108 048 B3已知。
固定头1可以布置在横向于旋转轴线延伸的载体上，在所述载体上布置有平行于旋转轴线延伸的且延伸进轮盘中的支承元件5。支承元件5可以可径向移动地支承，其方式在于，该支承元件在滑块导引部中横向于旋转轴线且例如克服弹簧的力运动。
在支承元件5上台阶状的按压元件6沿轴向可运动地支承。为此可以借助线性滑块导引按压元件6，所述线性滑块通过滚子轴承7在由上端部止挡和下端部止挡8、9限定的导引部10中可运动地支承。在导引部10中，在支承元件5与按压元件6的上端部止挡8之间布置有复位弹簧11，从而使按压元件6克服复位弹簧11的力从最终位置沿轴向运动。通过布置其他固定在下端部止挡9上的弹簧，按压元件6可以处于中间位置中，能够从该中间位置克服弹簧的力沿轴向向上或向下运动。传感器可以监控按压元件6的位置并且用于固定头1的控制。传感器可以布置在支承元件5或按压元件6上。按压元件6还可以通过气动缸或液压缸沿轴向可运动地布置在支承元件5上。还可行的是，按压元件6借助铰链传动器支承在支承元件5上，其中，按压元件6借助铰接支承的连杆可运动地布置在支承元件5上。
在按压元件6的一个自由端部上布置有用于至少一个平衡配重2的容纳部12。容纳部12可以通过横截面为矩形的、带有外凸的弯曲面的弓形轨道构成。容纳部12可以包括磁性材料，并且构造用于固持可磁化的平衡配重2。通过磁性效果可以将平衡配重2运输安全地固持在容纳部12中。也可以规定平衡配重2在容纳部12中的夹紧。在此，平衡配重2可以借助卡锁销固持定位。平衡配重2借助负压的固持也是可行的。平衡配重2在轮毂2上的固定通过粘接完成。为此，平衡配重2在面向内侧3的一侧上被粘结剂层浸润。附着质量的安置可以通过固定头1的持续的径向运动完成，其中，附着质量弹性地固持在容纳部12中，以便实现在无损轮毂4的情况下相应的最小按压力。平衡配重2可以例如被滚压。
按压元件6具有包括容纳部12的按压头13，所述按压头的面向轮毂内侧3的一侧根据内侧3的曲率沿径向弯曲。与容纳部12相邻地布置了带有圆形弯曲的边缘区域的、外凸的接触面14。接触面14的斜面具有约为45°的斜度，并且在按压头13的整个宽度上延伸。接触面14也能够弯曲地设计。接触面14由滑动塑料制成或至少被这种滑动塑料覆层。出于制造原因，按压元件10还可以完全或部分由塑料制成。
在带有内切的车轮中也可以实现利用那个附着质量对车轮的平衡补偿。在此在辐条根部之前存在空腔15。预设的平衡平面通常处于存在于空腔15中且内凹构造的内切环形面16上，并且沿轴向相互间隔，也就是说，平衡配重2的筒状的固定面17位于内切环形面16内部。平衡配重2的具体的平衡点和尺寸通过不平衡测量设备计算，并且例如传递至电气机器人控制部。
固定头1被控制用于将平衡配重2安置在固定面17上，从而使固定头能够插入轮盘中并且使容纳部12与轮毂内侧3基本上沿径向间隔地相互对置。容纳部12在初始位置中尚未处于与固定面17相同的高度上，而是略低地布置，从而使按压元件6的接触面14与轮毂内侧3的朝内切环形面16延伸倾斜的限制面18相互对置。
图2示出该设备的按压元件6在轮盘上的贴靠，并且图3示出用于平衡配重2的容纳部12在固定面17上的定位。固定头1通过横向于旋转轴线的径向运动朝轮毂内侧3的方向运动，其中，按压元件16的接触面14与倾斜的限制面18形成接触。通过固定头1的持续的径向运动，接触面14在倾斜的限制面上滑动。在此，按压元件6鉴于在支承元件5的可运动的支承而克服复位弹簧11沿轴向偏离，并且移动离开基础位置。在此根据按压元件6在支承元件5上的可轴向运动支承的方式的不同，所述基础位置可以是端部位置或中间位置。还可行的是，按压头13与轮毂4的未示出的布置在固定面17上方的元件形成接触，从而使按压头13按压固定面17，并且按压元件6从其基础位置开始向下偏离。鉴于按压元件6的可运动的支承，没有较大的力作用在轮毂内侧3上并且避免了对轮毂4的损伤。
固定头1的径向运动和按压元件6的轴线偏离一直持续，直至平衡配重2沿径向对撞在内切环形面16上或在此设置的固定面17上。同时，按压元件6处于最终位置中，在所述最终位置中复位弹簧11被压缩。平衡配重2就可以例如通过滚压被安置在固定面17上。在安置完成后，固定头1沿径向实现初始位置，从而使接触面14沿着倾斜的限制面18滑动并且使得按压元件6通过复位弹簧11的弹簧力从最终位置移动至基础位置。
按压元件6的接触面14的高度设计为，该接触面能够在轮毂的倾斜的限制面18上滑动，并且当平衡配重2利用其粘接面贴靠在内切环形面16的设置的固定面17上时达到最终位置。按压元件6的包括容纳部12的且突伸进内切的空腔15中的按压头13被确定尺寸为，一方面接触面14与轮毂4的倾斜的限制面18形成接触并且在安置平衡配重2的过程中还与该限制面保持接触，并且另一方面带有平衡配重2的容纳部12按压在固定面17上。在将平衡配重2压向固定面17上时，必要时沿径向可移动地支承的支承元件5克服弹簧的力移动，从而不会将过大的并且可能损伤轮毂4的力作用在轮毂上。
按压元件6的可移动性和复位弹簧11确保精确的高度定位。支承元件5的径向和必要时克服弹簧力作用的可移动性负责最小按压力。固定头1的控制不一定非要力调节地完成，而是可以与位置相关的，这可以通过传感器实现。此外，还可以通过接近开关检查，支承元件5或按压元件6是否在按压头13定位时以足以根据所需最小按压力夹紧复位弹簧11和其他可能存在的弹簧的程度移动。

Claims (14)

1.一种用于将平衡配重(2)安置在轮毂(4)的轮盘的内侧(3)上的固定面(17)上的设备，所述设备包括固定头(1)，所述固定头尺寸设定为，该固定头穿进轮盘中，并且该固定头包括相对于轮毂(4)可沿径向移动的支承元件(5)，按压元件(6)可沿轴向运动地安置在所述支承元件上，其中，所述按压元件(6)具有外凸的接触面(14)和指向内侧(3)的、用于至少一个平衡配重(2)的容纳部(12)，并且其中，固定头(1)设计为，接触面(14)能够与内侧(3)的限制面(18)形成接触并且能够沿限制面(18)移动，直至平衡配重(2)沿径向与固定面(17)实现接触。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，按压元件(6)在其自由端部上具有按压头(13)，所述按压头设计为，该按压头能够朝轮毂(4)的空腔(15)运动。
3.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，支承元件(5)设计为能够沿径向移动。
4.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，按压元件(6)支承在直线导引部中的支承元件(5)上，并且能够克服弹簧(11)的力从基础位置沿轴向运动至最终位置。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，按压元件(6)借助升降缸沿轴向可移动地布置在支承元件(5)上。
6.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，接触面(14)至少部分地用塑料覆层。
7.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，接触面(14)是可安置在按压元件(6)上的构件的组成部分。
8.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，传感器设置在承载元件(5)或按压元件(6)上，所述传感器检测按压元件(6)的轴向位移。
9.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，固定头(1)借助通过控制装置可控制的旋转驱动器围绕轴线可旋转地在任意固定位置中固定在固定面(17)上。
10.根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，固定头(1)布置在程序控制的搬运设备的手臂上。
11.根据权利要求10所述的设备，其特征在于，固定头(1)借助快速更换离合器安置在搬运设备的手臂上。
12.根据权利要求1至9中任一项所述的设备，其特征在于，固定头(1)稳态固定地布置在机架上。
13.一种用于将平衡配重(2)安置在轮毂(4)的轮盘的内侧(3)上的固定面(17)上的方法，所述方法包括以下步骤：
固定头(1)向轮盘运动，其中，固定头(1)具有按压元件(6)，所述按压元件带有用于至少一个平衡元件(2)的容纳部(12)；
固定头(1)向外径向运动，从而建立按压元件(6)的外凸的接触面(14)与轮毂的内侧(3)的限制面(18)之间的接触；
继续实施径向运动，其中，接触面(14)在内侧(3)的限制面(18)上滑动，直至平衡配重(2)沿径向实现与固定面(17)的接触；
将平衡配重(2)安置在固定面(17)上。
14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，在接触面(14)在限制面(18)上的滑动过程中，直线导引部中的按压元件(6)沿轴向偏离。
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