CN117916100A - 用于将辐条穿入辐条轮的双凸缘盘轮毂的方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种用于将辐条穿入辐条轮的具有两个凸缘盘(2a)的轮毂(2)中的方法，每个凸缘盘(2a)都设置有一圈用于接收辐条的孔(2b)，轮毂(2)绕其轴线以连续步骤旋转，以便将凸缘盘(2a)中的孔(2b)一个接一个地定位在辐条排出设备(3)的前面，辐条排出设备(3)被连续致动以将辐条排出到孔(2b)中，从而执行穿线操作，该方法的特征在于，在将孔(2b)定位在排出设备前面之前，该方法包括以下步骤：确定孔(2b)相对于坐标已知的参考系的角位置和径向位置；然后通过根据孔(2b)的预定角位置控制轮毂(2)的连续枢转步骤来执行给辐条穿线操作，并且在将孔(2b)定位在排出设备(3)前面的过程中，通过根据孔(2b)的预定径向位置控制相应排出设备和轮毂(2)之间的相对径向运动来执行辐条穿线操作。

Description

用于将辐条穿入辐条轮的双凸缘盘轮毂的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于装备机车车辆(例如自行车或摩托车)的辐条轮的制造技术领域。

更确切地说，本发明涉及一种在辐条轮的双凸缘盘轮毂中辐条穿线的方法和装置。

背景技术

辐条轮的轮毂通常包括圆柱形中心部分，该中心部分安装成可绕轴线自由旋转，其两端以垂直凸缘盘为边界，每个凸缘盘包括一圈用于容纳辐条的孔，以便将轮毂连接到轮的轮辋上。

特别地，从现有技术中已知通过称为枪的排出设备将辐条系到轮毂的孔中，以便快速和自动地执行该操作。

因此，枪(例如两个或四个枪)位于轮毂的两侧，并自动将辐条插入轮毂的孔中。

特别地，为了执行该操作，轮毂在一系列步骤中被驱动绕其轴线旋转，以便将凸缘盘的孔一个接一个地定位在辐条排出设备的前面，辐条排出设备被连续致动以便将辐条排出到孔中，从而执行穿线操作本身。

文献US6401337、US4538332和JPH03176203说明了现有技术。

这种操作的困难在于排出设备前面的孔的正确定位，以便穿线不会失效；这里应该注意的是，轮毂上的孔的位置精度是随机的，相对于轮毂中心的角位置和径向位置都是随机的。

发明内容

因此，本发明的一个目的是提供一种方法和装置，该方法和装置可用于以最佳精度将辐条系到轮毂的孔中，同时适应孔的角位置和径向位置的公差。

为此，开发了一种将辐条系在辐条轮的双凸缘盘轮毂中的方法，每个凸缘盘都设有一圈用于接收辐条的孔。轮毂在连续的步骤中被驱动绕其轴线旋转，以便将凸缘盘的孔一个接一个地定位在辐条排出设备的前面，辐条排出设备被连续地致动，以便将辐条排出到孔中，从而执行穿线操作本身。

根据本发明，该方法的特征在于，在将孔定位在排出设备的前面之前，该方法包括以下步骤：

确定孔相对于参照系的角位置和径向位置，特别是角位置和径向位置的变化，该参照系的坐标特别是在标准正交参照系中的定位坐标是已知的；

然后通过根据预先确定的孔的角位置来控制轮毂的连续枢转步骤，并且在将孔定位在排出装置前面的过程中，通过根据预先确定的孔的径向位置来控制相应排出设备和轮毂之间的相对径向位移，来执行辐条穿线操作。

以这种方式，根据本发明的方法使得有可能在系辐条之前知道孔环上的孔的角位置和径向位置，以便加速系辐条的后续操作，同时防止排出设备前面的孔的不正确定位。该方法还可以校正带有孔的轮毂，这些孔既不是规则角度分布的，也不是圆周排列的(具有径向位置变化)。

根据一个特定实施例，通过旋转轮毂来确定孔的角位置，例如通过在任何辐条穿线操作之前旋转一整圈，或者通过辐条穿线操作期间的连续步骤，以及通过用于轮毂角位置的传感器和用于检测孔的装置的组合来确定孔的角位置。

作为一个例子，用于轮毂角位置的传感器是旋转编码器，该旋转编码器被驱动与轮毂一起旋转，例如靠着一个凸缘盘的边缘定位，或者实际上靠着轮毂的一部分例如两个凸缘盘之间的圆柱形部分定位。

孔检测装置可以是任何合适的形式。例如，它们是光电探测器单元、激光传感器或任何其他光学传感器的形式。

以一种非常有利的方式，孔的角位置和径向位置由与图像处理系统相关联的CCD摄像机或传感器来确定，使得可以检测孔的角位置和径向位置，例如，或者在任何辐条穿线操作之前不旋转轮毂，或者在轮毂旋转期间的连续步骤中检测。

某些轮毂(尤其是电动轮毂)在轮缘外侧面的水平面上具有索引部(index)，该索引部阻止辐条从所述外侧面穿线。实际上，某些轮毂有三个围绕轮毂轴线有规律地偏移120°的索引部。

在这种情况下，根据本发明的方法的特征还在于，在轮毂旋转期间，该方法包括以下步骤：

确定在凸缘盘的外侧面处轮毂上存在的索引部的角位置；

在辐条穿线的操作过程中，在所述索引部处控制辐条从凸缘盘的内侧面排出。

根据一个特定实施例，轮毂通过抵靠轮毂的一部分(例如抵靠轮毂的一个凸缘盘的边缘)定位的辊被驱动旋转，辊由马达驱动旋转，以便同时驱动轮毂旋转。

有利地，在辐条穿线操作期间，排出设备保持固定，并且轮毂由多关节系统移动，以便将孔连续地定位在排出设备的前面。

本发明还涉及一种用于实施上述方法的辐条穿线装置，包括：

用于使轮毂绕其轴线旋转的装置；

两到四个辐条排出设备，用于将辐条连续排出到凸缘盘的孔中；

用于将孔一个接一个地定位在排出设备前面的装置。

根据本发明，该装置的特征在于，它还包括用于确定角位置和径向位置的装置，特别是用于确定孔相对于坐标已知的参照系的角位置和径向位置变化的装置，以及控制单元，该控制单元被编程为根据所确定的角位置和径向位置来控制用于旋转轮毂的装置和用于定位孔的装置。

有利地，用于定位孔的装置是多关节系统，该多关节系统配备有适于抓取轮毂的夹持器，该夹持器优选地包括用于轮毂角位置的传感器和用于旋转轮毂的装置。

附图说明

图1示出了用于实施根据本发明的方法的装置的透视图。

图2是类似于图1的视图，显示了多关节系统的细节。

图3示出了多关节系统的轮毂的夹持器的透视图。

图4示出了辐条轮的轮毂的透视图。

图5示出了位于测量孔位置的站处的图4的轮毂的透视图。

图6示出了另一种类型的轮毂，特别是电动轮毂的透视图。

图7示出了位于孔位置测量站的图6的轮毂的透视图。

具体实施方式

参见图1至7，本发明涉及一种用于将辐条穿线在辐条轮的轮毂(2)中的方法和装置(1)。

参考图4和图6，以已知的方式，轮毂(2)包括两个凸缘盘(2a)，每个凸缘盘都设有一圈孔(2b)，辐条将穿线在孔中。

为了执行穿线操作本身，轮毂(2)根据连续步骤被驱动绕其轴线旋转，以便将凸缘盘(2a)的孔(2b)一个接一个地定位在辐条排出设备(3)的前面，辐条排出设备(3)被连续致动以便将辐条排出到孔(2b)中并执行穿线操作。

辐条穿线装置和排出设备在现有技术中是众所周知的，因此不再详细描述。

本发明使得有可能在穿线操作之前或期间精确地确定每个孔(2b)的角位置和径向位置，以便在辐条穿线操作期间将凸缘盘(2a)的孔(2b)正确地定位在排出设备(3)的前面。

例如，当轮毂(2)保持固定并且在轮毂(2)旋转后排出设备(3)在每个孔(2b)前移动时，本发明是有用的。然而，当排出设备(3)被固定并且轮毂(2)本身在辐条穿线操作期间通过多关节系统(4)移动以便连续地将凸缘盘(2a)的孔(2b)定位在顶出装置(3)前面时，本发明发现了有利的应用。

在说明书的剩余部分和附图中，本发明用多关节系统(4)进行描述。

根据本发明，在将孔(2b)定位在排出设备前面之前，该方法包括以下步骤：

确定孔(2b)相对于参照系(例如多关节系统(4)本身的一部分)的角位置和径向位置，参照系的坐标是已知的；

然后通过根据预先确定的孔(2b)的角位置来控制轮毂(2)的连续枢转步骤，并通过在将孔(2b)定位在排出设备(3)前面的过程中根据预先确定的孔(2b)的径向位置来控制相应的排出设备和轮毂(2)之间的相对径向位移，来执行辐条穿线操作。

孔(2b)的角位置和径向位置是确定的，例如，在任何辐条穿线操作之前，或者在连续步骤的旋转期间的穿线操作期间。

在所示的例子中，多关节系统(4)包括适于抓取轮毂(2)的夹持器(5)。

参考图3，夹持器(5)包括一个倒“U形”结构，该结构限定了两个分支(5a)，轮毂(2)将被支撑在这两个分支之间。

特别地，分支(5a)的自由端配备有支撑件(5b)，轮毂(2)的端部将搁置在该支撑件上。分支(5a)之间的距离是可调节的，以便适应不同尺寸的轮毂(2)。

夹持器(5)还包括用于轮毂(2)的角位置(6)的传感器和用于旋转轮毂(2)的装置(7)。

特别地，用于旋转轮毂(2)的装置(7)例如为辊的形式，该辊用于抵靠轮毂(2)的凸缘盘(2a)之一的边缘。辊由马达(7a)驱动旋转，以便同时驱动轮毂(2)旋转。辊位于U形的底部，即位于上部并与轮毂(2)的支撑件(5b)相对。以这种方式，轮毂(2)被定位成支承在辊和支撑件(5b)之间，并因此被保持在该位置。

就其本身而言，角位置传感器(6)例如为旋转编码器的形式，其例如定位成抵靠轮毂(2)的凸缘盘(2a)的另一边缘，以便被驱动与轮毂(2)一起旋转。

装置(1)还具有用于检测孔(2b)的装置(8)，该装置可以直接安装在夹持器(5)上或者定位在远程站(9)上。

在所示的例子中，用于检测孔(2b)的装置(8)位于远程站(9)上，该远程站特别在图5和7中示出。

参考这些图，这些图中未示出的多关节系统(4)旨在将轮毂(2)定位在远程检测站(9)的前面，以便分析凸缘盘(2a)的每个孔(2b)的位置。

如图所示，当轮毂(2)处于检测位置时，检测装置(8)例如为光电探测器单元、激光传感器或任何其他合适的传感器的形式，位于每个凸缘盘(2a)的任一侧。

换句话说，用于检测孔(2b)的装置(8)将在将轮毂(2)旋转一整圈的操作期间检测孔(2b)的存在。

由于在该操作期间，轮毂(2)的角位置被测量，特别是通过旋转编码器，这使得可以确定每个孔(2b)相对于参照系的角位置，在该实施例中参照系是夹持器(5)。

实际上，在由用于检测孔(2b)的装置(8)发出的每个检测信号处，记录由编码器确定的角位置。孔(2b)的轴例如通过计算确定在用于检测孔(2b)的装置(8)的上升沿和下降沿之间的位置。

因此，例如，在任何穿线操作之前，轮毂(2)被定位在该检测站(9)的前面并被驱动旋转，同时测量轮毂(2)的角位置并连续检测孔(2b)的存在，以便确定它们的角位置。

实施该方法的装置(1)包括控制单元，该控制单元被编程为控制用于旋转轮毂(2)的装置(7)，以便在辐条穿线操作期间根据孔(2b)的预先确定的角位置来控制轮毂(2)的连续枢转步骤，特别是在不同孔(2b)在不同排出设备(3)前面的定位期间进行控制。

为了克服轮毂(2)的较低制造质量，特别是当用于接收辐条的孔(2b)不都在同一圆上时，在轮毂(2)的旋转过程中，该方法还包括以下步骤：确定每个孔(2b)相对于参照系的径向位置，然后在轮毂(2)移动时控制轮毂(2)的径向位移，或者如果排出设备(3)是在排出设备(3)前面定位孔(2b)的过程中被移位的实体时控制排出设备(3)的径向位移，以便补偿各个孔(2b)的径向偏差，并且以便根据先前确定的径向位置将孔(2b)正确地定位在排出设备(3)前面。

根据一个特定实施例，通过采用用于检测孔(2b)的装置(8)来确定径向位置，该装置不是以光电检测器单元的形式，而是例如以与图像处理系统相关联的CCD相机或传感器的形式，使得能够检测孔(2b)的角位置和径向位置。自然地，在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用用于检测孔(2b)的X和Y位置的任何其他装置。使用与图像处理系统相关联的CCD传感器的优点是可以检测孔的位置，例如在任何辐条系带操作之前，而不必旋转轮毂。同时检测所有位置。

参考图6和7，当涉及电动轮毂(2)时，轮毂在凸缘盘(2a)的外侧面上具有索引部(10)。这里，存在三个索引部(10)，角度偏移120°。这些索引部(10)防止辐条在这些索引部(10)的水平处从凸缘盘(10)的外侧面穿线。

为了克服这一缺点，在轮毂(2)的旋转过程中，根据本发明的方法包括确定这些索引部(10)的角位置的步骤，从而在辐条穿线操作过程中，可以控制辐条在这些索引部(10)的水平处从凸缘盘(2a)的内侧面的排出。

以与孔(2b)相同的方式，通过将轮毂(2)的角位置测量与编码器相结合，并通过使用光电检测器单元、激光或CCD传感器类型的检测装置(8)或任何其他合适的装置来确定索引部(10)的角位置，该检测装置(8)与夹持器(5)集成在一起或固定在检测站(9)的结构上，如在例子中所示。

因此，从上述内容可以清楚地看出，本发明实际上提供了一种方法和装置(1)，该方法和装置可以以最佳精度将辐条系到轮毂(2)的孔(2b)中，同时适应孔(2b)的角位置和径向位置的精度公差。

Claims (10)

1.一种用于在辐条轮的具有两个凸缘盘(2a)的轮毂(2)中进行辐条穿线的方法，所述凸缘盘(2a)各自设有用于接收所述辐条的一圈孔(2b)，所述轮毂(2)根据连续的步骤被驱动绕其轴线旋转，以便将所述凸缘盘(2a)的所述孔(2b)一个接一个地定位在辐条排出设备(3)的前面，所述辐条排出设备(3)被连续地致动以便将辐条排出到所述孔(2b)中并执行自身的穿线操作，所述方法的特征在于，在将所述孔(2b)定位在所述排出设备前面之前，所述方法包括以下步骤：

确定所述孔(2b)相对于坐标已知的参照系的角位置和径向位置；

然后通过根据预先确定的所述孔(2b)的角位置来控制所述轮毂(2)的连续枢转步骤，并且在将所述孔(2b)定位在所述排出设备(3)前面的过程中，根据预先确定的所述孔(2b)的径向位置来控制相应排出设备和所述轮毂(2)之间的相对径向位移，来实施辐条穿线操作。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述孔(2b)的角位置通过旋转所述轮毂并结合用于检测所述轮毂(2)角位置的传感器和用于检测所述孔(2b)的装置(8)来确定。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述轮毂(2)的角位置传感器(6)是被驱动与所述轮毂(2)一起旋转的旋转编码器。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述用于检测所述孔(2b)的装置(8)是光电探测器单元或光学传感器的形式。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述孔(2b)的角位置和径向位置由与图像处理系统相关联的CCD传感器确定，使得所述孔(2b)的角位置和径向位置都能够被检测。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述轮毂(2)的旋转期间，所述方法包括以下步骤：

确定存在于所述轮毂(2)上的位于凸缘盘的外侧面处的索引部(10)的角位置，所述索引部将防止所述辐条经由所述外侧面穿线；

在所述辐条穿线操作期间，在所述索引部(10)的水平处控制所述辐条从所述凸缘盘的内侧面排出。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轮毂(2)通过抵靠所述轮毂(2)的一部分定位的辊驱动旋转，所述辊由马达(7a)驱动旋转，以便同时驱动所述轮毂(2)旋转。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述辐条穿线操作期间，所述排出设备(3)保持固定，并且所述轮毂(2)由多关节系统(4)移动，以便将所述孔(2b)接连定位在所述排出设备(3)的前面。

9.一种用于实施根据权利要求1所述的方法的辐条穿线装置(1)，所述装置(1)包括：

用于使所述轮毂(2)绕其轴线旋转的装置(7)；

两到四个辐条排出设备(3)，用于将辐条连续排出到凸缘盘的孔(2b)中；

用于在排出设备(3)前面一个接一个地定位所述孔的装置(2b)；所述装置(1)的特征在于，其包括用于确定所述孔(2b)相对于坐标已知的参照系的角位置和径向位置的装置，以及控制单元，所述控制单元编程为根据所确定的角位置和径向位置来控制所述用于旋转轮毂(2)的装置(7)和所述用于定位孔(2b)的装置。

10.根据权利要求9所述的装置(1)，其特征在于，用于定位所述孔(2b)的装置是多关节系统(4)，所述多关节系统配备有适于夹持所述轮毂(2)的夹持器(5)，所述夹持器(5)包括用于感测所述轮毂(2)的角位置的传感器(6)和用于旋转所述轮毂(2)的装置(7)。