CN1936530A - 用于平衡车轮的机器 - Google Patents

Abstract

用于平衡车轮的机器包括一个支架，该支架用于围绕基本水平的轴线被平衡的车轮的夹持和旋转、轮缘第一环形卷边位置的测量装置、至少一部分轮胎轮廓的非接触式检测装置和处理控制单元，处理控制单元可操作地联接到所述测量装置和所述检测装置上，并且能够根据所述测量装置和所述检测装置的检测值计算轮缘的第二环形卷边的位置。

Description

用于平衡车轮的机器

技术领域

本发明涉及一种用于平衡车轮的机器。

背景技术

众所周知，车轮需要频繁的平衡操作，车轮通常包括一个圆柱形的金属轮缘，其在车轴末端、环形卷边之间安装有轮胎胎圈。

这些操作需要由铅或其他材料制成的小平衡块，安装在轮缘上来补偿车轮重量的不规则分布。

为了执行平衡操作，常用的平衡机具有一个车轮夹持和旋转装置，该车轮具有一个水平旋转轴，轮缘键接在该轴上，和在旋转轴驱动车轮旋转时检测车轮不平衡的电子装置。

在实际检测不平衡度前，需要给平衡机输入一些有关车轮平衡所需的特定数据，特别是平衡块在轮缘的两个环形卷边上的位置，这些都是实现调整车轮平衡所必需的。

因此，平衡机通常配备有一对机械探针，探针可以布置于两个环形卷边上以便检测其位置。

作为选择，通常在实践中采用非接触式检测传感器(激光传感器或超声波传感器等)来替换两个机械探针，这些非接触式检测传感器配置有位移和定向装置，这样其可以对准轮胎和轮缘，以便不需要从车轮上移走轮胎或将轮胎安装在车轮上就能检测到环形卷边的位置。

其他类型的平衡机配置有通常检测轮胎不均衡度的沿车轮胎面布置的非接触式传感器；如果要采用这种传感器来检测环形卷边的位置，就必须将轮胎从车轮上卸掉以便准确检测轮缘。

这种平衡机公知地易受到为增加其使用的灵活性和有效性而简化其结构的改进目标的影响。

事实上，一对探针和/或传感器位移/方位装置使得传统的平衡机的工作变得相当复杂。

此外，还得必须为车轮装卸轮胎，且这种不便的操作既不容易亦不实用。

发明内容

本发明的主要目的是设计一种平衡车轮的机器，以获得上述的改进，特别是获得下文所提及的不需要复杂的结构或从轮缘上装卸轮胎就能检测环形卷边的功能。

作为技术目标的一部分，本发明的另一个目的是用一种机器简单，相对实用、使用安全和运行效率高，且成本相对较低的结构实现上述目标。

这个目标和这些目的均由该平衡车轮的机器来实现，所述机器包括一支撑支架，其用于围绕基本水平的轴而被平衡的车轮的夹持和旋转装置、用于轮缘第一环形卷边位置的测量装置和用于至少一部分轮胎轮廓的非接触式检测装置，其特征在于所述平衡车轮的机器包括一处理和控制单元，其可操作地联接到所述测量装置和所述检测装置上，并且能够根据所述测量装置和所述检测装置检测的值计算轮缘的第二环形卷边的位置。

附图说明

本发明更多的特征和优点将出现在对优选方案的详细描述的更多事实中，但并不仅限于用相应附图图示的车轮平衡机的具体实施方式的形式。其中，

图1是根据本发明的机器的局部透视图；

图2是根据本发明的机器的局部和前视透视图；

图3是根据本发明的机器的另一个局部透视图；

图4是根据本发明的机器的一部分的另一角度的透视图；

图5是根据本发明的机器的嵌入到参考系中的车轮平衡示意图和局部剖视图。

具体实施方式

参照这些附图，用于平衡车轮的机器大致由附图标记1表示。

机器1包括支承围绕水平轴线D平衡的车轮R的夹紧和旋转装置3的支架2。

特别的是，支架2由包含夹紧和旋转装置3的支承和机械化系统的基板2a和联接在基板2a一端的竖直壁2b构成。夹紧和旋转装置3由轴4和衬套5构成，轴4确定了轴线D且从基板2a平行垂直壁2b延伸，衬套5与用于定心和固定车轮R的轮缘C的轴4的自由端联接。

当车轮R装配到轴4上时，轮缘C的第一环形卷边C₁沿着基板2a，而第二环形卷边C₂与第一环形卷边相对，转向机器1的外侧。

轮缘C的第一环形卷边C₁位置测量装置6和车轮R轮胎P的轮廓Pr的检测装置7安装到支架2上。

更特别的是，测量装置6包括一个安装在基板2a上的探针元件8，其沿平行于轴线D的方向滑动，并且方便地形成一个能将平衡块连接至轮缘C的端部9。

当使用的时候，探针元件8制成可滑动直到碰到第一环形卷边C₁；在这种情况下，在附图中未详细示出的电子装置检测探针元件8的位置和第一环形卷边C₁在预先建立的参考坐标系中的相对位置，如附图5所示。

在这个参考系中，第一环形卷边C₁的位置用线段AA’来定义。

有利的是，在图4所示的本发明实施例的特殊形式中，检测装置7是非接触式的，并且包括一个安装在沿平行于轴线D方向伸展的直导轨装置11上的光学传感器10，其可沿导轨滑动，导轨是由两根整体连接到竖直壁2b上的杆构成。

驱动装置使传感器10沿杆11滑动，这些装置是由可以是带或类似物的柔性元件12构成，带或类似以物封闭成一个环形，联接到传感器10上，并且缠绕在一对轮13上，一个是主动轮，另一个是从动轮。

一个编码器14联结到轮13这一上，并测量其绕自身轴线的旋转运动，从而能确定传感器10的轴向位置。

传感器10大致沿着车轮R的胎面布置，从而发射大致垂直于轴线D的激光信号，通过导轨装置11，传感器10能够确定轮胎P上各点的位置，所述位置通过根据传感器10沿杆11滑动范围的值和由传感器自身测量的、确定轮胎的轮廓Pr的轮胎P相应距离值来限定。

根据本发明，机器1包括一个处理和控制单元，在图中未详细示出，其可操作地连接到测量装置6和检测装置7上，设计成依据测量装置6和检测装置7检测的数值来计算第二环形卷边C₂的位置。

特别地，从轮胎P的轮廓Pr，处理和控制单元能够计算轮胎P的F1侧和F2侧的位置；在前述车轮R的图示中，如在图5中所示，F1侧沿基板2a的位置用线段BB’来表示，而相对的F2侧的位置用线段BB”来表示。

一旦AA’、BB’和BB”的值被估算出来，在图5中用线段AA”表示的第二环形卷边C₂的位置就能由下述公式来计算：

AA”＝BB”-(AA’-BB’)

同样，本发明的处理和控制单元能够估算轮缘C的标称宽度。

采用S来表示轮缘C盘的厚度，并用L来表示同一轮缘的标称宽度，就能得到下述公式：

L＝(BB”-BB’)-2^*(AA’-BB’)-2^*S

按这种方式来计算L值，通过处理和控制单元来将市场上通用的轮缘尺寸与L进行比较，这些通用的轮缘尺寸在制造和/或后期制造期间存储在处理和控制单元的电子文档中；这个比较使得平衡机1能在计算车轮R的不平衡度前就能获得轮缘C的标称宽度。

事实上说，已经明确了所述发明是如何达到其预定目的，特别强调的事实是，在实践中，通过采用一个高性能和简单结构并让轮胎安装在轮缘上，其能够检测轮缘的环形卷边的位置。

本发明的构思容易进行多种改变和变化，而所有这些均落入本发明的概念内。

此外，所有能用其他方式来替代的部件在技术上都是等效的。

实际上，根据需要所使用的材料以及形状和尺寸，都毫无疑问不超出下述权利要求的保护范围。

Claims (11)

1、用于平衡车轮的机器，包括一个支撑支架，其用于围绕基本水平的轴线被平衡的车轮的夹持和旋转装置、轮缘第一环形卷边位置的测量装置和至少一部分轮胎轮廓的非接触式检测装置，其特征在于该机器包括一个处理和控制单元，其可操作地联接到所述测量装置和所述检测装置上，并且能够根据所述测量装置和所述检测装置检测的值计算轮缘的第二环形卷边的位置。

2、如权利要求1所述的机器，其特征在于所述处理和控制单元能够根据所述检测装置检测的值计算轮胎的侧面位置。

3、如权利要求1所述的机器，其特征在于所述处理和控制单元能够根据所述测量装置和所述检测装置检测的值计算轮缘的标称宽度。

4、如权利要求1所述的机器，其特征在于所述处理和控制单元具有储存市场上常用轮缘尺寸的电子文档。

5、如权利要求1所述的机器，其特征在于所述测量装置包括至少一个在基本平行于所述轴线的方向滑动的探针元件。

6、如权利要求5所述的机器，其特征在于所述探针元件包括至少一个能够允许平衡配重附着于轮缘的端部。

7、如权利要求1所述的机器，其特征在于所述检测装置包括至少一个光学传感器。

8、如权利要求7所述的机器，其特征在于所述检测装置包括所述传感器在基本平行于所述轴线的方向上的直的导轨装置。

9、如权利要求8所述的机器，其特征在于所述直的导轨装置包括至少两个支承所述传感器的滑动杆，所述滑动杆平行于所述轴线联接到所述支架上。

10、如权利要求9所述的机器，其特征在于所述检测装置包括所述传感器沿所述导轨装置的驱动装置。

11、如权利要求10所述的机器，其特征在于所述驱动装置包括至少一个柔性元件，其封闭成一个环形，联接到所述传感器上，并且缠绕在至少一对轮之间，至少其中一个轮为驱动轮。

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