DE102022127299A1 - Tool, system and method for mounting a tire valve on a rim - Google Patents

Tool, system and method for mounting a tire valve on a rim Download PDF

Info

Publication number
DE102022127299A1
DE102022127299A1 DE102022127299.0A DE102022127299A DE102022127299A1 DE 102022127299 A1 DE102022127299 A1 DE 102022127299A1 DE 102022127299 A DE102022127299 A DE 102022127299A DE 102022127299 A1 DE102022127299 A1 DE 102022127299A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
holding element
tool
nut
rim
threaded sleeve
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102022127299.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Till Haas
Max Müller
Martin Richter
Tom Dimter
Dirk Reichelt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ars Automotive Robotic Solutions GmbH
Hochschule fuer Technik und Wirtschaft Dresden
Original Assignee
Ars Automotive Robotic Solutions GmbH
Hochschule fuer Technik und Wirtschaft Dresden
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ars Automotive Robotic Solutions GmbH, Hochschule fuer Technik und Wirtschaft Dresden filed Critical Ars Automotive Robotic Solutions GmbH
Priority to DE102022127299.0A priority Critical patent/DE102022127299A1/en
Publication of DE102022127299A1 publication Critical patent/DE102022127299A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System sowie ein Werkzeug zur Montage eines Reifenventils an einer Felge, wobei an dem Werkzeug ein erstes Halteelement zur Aufnahme einer Gewindehülse eines Ventilkörpers und ein zweites Halteelement zur Aufnahme einer Mutter entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, wobei das erste Halteelement und das zweite Halteelement bezüglich ihres Abstandes zueinander beweglich angeordnet sind und wobei das Werkzeug weiterhin einen mit dem zweiten Halteelement verbundenen Aktuator zur Übertragung eines Drehmomentes auf das zweite Halteelement aufweist. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Reifenventils an einer Felge mit einem erfindungsgemäßen Werkzeug.The invention relates to a system and a tool for mounting a tire valve on a rim, wherein a first holding element for receiving a threaded sleeve of a valve body and a second holding element for receiving a nut are arranged on the tool along a common axis, wherein the first holding element and the second holding element are arranged to be movable with respect to their distance from one another and wherein the tool further comprises an actuator connected to the second holding element for transmitting a torque to the second holding element. The invention further relates to a method for mounting a tire valve on a rim using a tool according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug, ein System und ein Verfahren zur Montage eines Reifenventils an einer Felge, welche es insbesondere ermöglichen, das Reifenventil automatisiert an der Felge zu montieren.The invention relates to a tool, a system and a method for mounting a tire valve on a rim, which in particular make it possible to mount the tire valve on the rim in an automated manner.

Das Platzieren eines Ventils in der dafür vorgesehenen Öffnung einer Felge erfordert das Positionieren des Ventilschafts/Ventilkörpers in der Öffnung, die Platzierung einiger Unterlegscheiben und das Verschrauben der Kontermutter von der anderen Seite. Bei der Herstellung neuer KfZ-Räder werden diese Vorgänge auf einer Fertigungsstraße in der Regel manuell ausgeführt. Es existieren Ansätze zur Automation welche aber komplex und teuer in der Umsetzung sind, weshalb dieser Schritt max. halbautomatisch bleibt, wobei ein handgeführtes Werkzeug zum Verschrauben des Ventils zum Einsatz kommt.Placing a valve in the opening provided for it in a rim requires positioning the valve stem/valve body in the opening, placing some washers and screwing the lock nut from the other side. When manufacturing new car wheels, these processes are usually carried out manually on a production line. There are approaches to automation, but these are complex and expensive to implement, which is why this step remains semi-automatic at most, with a hand-held tool being used to screw the valve.

Die EP 1 405 690 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Montage eines Ventilschaftes an der Felge eines Kraftfahrzeugrades. Die Vorrichtung umfasst Felgen, die in Reihe durch ein Förderband einer Messstation zugeführt werden, wo der Typ und/oder die Größe der Felge und die Lage und Ausrichtung einer Öffnung zur Aufnahme des Ventilschaftes durch ein maschinelles Sichtsystem bestimmt wird. Ein elektronisches Steuerungssystem weist einen Robotermanipulator an, den Ventilschaft zu ergreifen, den Ventilschaft zu einer Montagestation zu bewegen, den Ventilschaft in Bezug auf die Felge so zu positionieren, dass die Öffnung in der Felge koaxial mit dem Ventilschaft ausgerichtet ist, und den Ventilschaft durch die Öffnung in der Felge einzuführen. Falls erforderlich, wird mit einem kraftbetriebenen Mutterndreher, der am Robotermanipulator oder neben der Montagestation montiert ist, eine Mutter über dem Ventilschaft festgezogen. Das maschinelle Sichtsystem wird dabei so programmiert, dass es bestimmte Merkmale der Felge erkennt, die die Felge als Beispiel für einen aus einer Vielzahl von vorprogrammierten Felgentypen und -größen identifizieren.The EP 1 405 690 A1 describes an apparatus and method for mounting a valve stem to the rim of a motor vehicle wheel. The apparatus includes rims fed in series by a conveyor belt to a measuring station where the type and/or size of the rim and the location and orientation of an opening for receiving the valve stem are determined by a machine vision system. An electronic control system instructs a robotic manipulator to grasp the valve stem, move the valve stem to an assembly station, position the valve stem with respect to the rim such that the opening in the rim is coaxially aligned with the valve stem, and insert the valve stem through the opening in the rim. If necessary, a nut is tightened over the valve stem using a power nut driver mounted on the robotic manipulator or adjacent to the assembly station. The machine vision system is thereby programmed to recognize certain features of the rim that identify the rim as an example of one of a variety of pre-programmed rim types and sizes.

In der US 2008 301 923 A1 wird ein Ventilschaft-Einbausystem beschrieben, welches einen Förderer zum Bewegen von Radfelgen umfasst. Ein Detektor ist mit dem Förderer kompatibel, um die Größe der Radfelge und die Lage einer Öffnung der Radfelge zur Aufnahme verschiedener Ventilschäfte zu erfassen. Zwei Roboter können die Ventilschäfte an die Radfelge heranführen. Ein Steuergerät steht mit den Robotern und dem Detektor in Verbindung, um ein Signal vom Detektor zu empfangen, wenn der Detektor die Konfiguration der Radfelge identifiziert, und dann das Signal an die Roboter zu übertragen, wodurch die Roboter angewiesen werden, den in die Öffnung einzuführenden Ventilschaft selektiv zu erfassen. Ein Einführwerkzeug ist mit jedem Roboter verbunden, um selektiv mit dem Ventilschaft in Eingriff zu kommen, um den Ventilschaft in Reaktion auf das von dem Roboter von der Steuerung empfangene Signal austauschbar in die Öffnung zu bewegen und einzuführen.In the US 2008 301 923 A1 describes a valve stem installation system that includes a conveyor for moving wheel rims. A detector is compatible with the conveyor to detect the size of the wheel rim and the location of an opening in the wheel rim for receiving various valve stems. Two robots can advance the valve stems to the wheel rim. A controller communicates with the robots and the detector to receive a signal from the detector when the detector identifies the configuration of the wheel rim and then transmit the signal to the robots, thereby instructing the robots to selectively detect the valve stem to be inserted into the opening. An insertion tool is connected to each robot to selectively engage the valve stem to interchangeably move and insert the valve stem into the opening in response to the signal received by the robot from the controller.

Die EP 2 399 763 B1 offenbart eine Vorrichtung zur Montage eines Reifens und eines Rades. Die Vorrichtung umfasst eine einzellige Arbeitsstation mit einer Vorrichtung, die ein Rad festhält, und eine Vielzahl von Unterstationen. Die Vorrichtung bewegt das Rad zu jeder der Vielzahl von Unterstationen, ohne das Rad freizugeben, um eine Reifen-Rad-Baugruppe zu montieren. Ein Verfahren wird ebenfalls offenbart.The EP 2 399 763 B1 discloses an apparatus for assembling a tire and a wheel. The apparatus includes a single cell work station having a device that holds a wheel and a plurality of substations. The apparatus moves the wheel to each of the plurality of substations without releasing the wheel to assemble a tire-wheel assembly. A method is also disclosed.

Die Lösungen nach dem Stand der Technik basieren dabei auf der Annahme, dass gleiche Bewegungsabläufe in sehr hoher Stückzahl absolviert werden, so dass sich die aufwendige Programmierung des Bewegungsplans durch die nachfolgend hohe Effizienz und Präzision lohnt.The state-of-the-art solutions are based on the assumption that identical movement sequences are completed in very large numbers, so that the complex programming of the movement plan is worthwhile due to the subsequent high level of efficiency and precision.

Sowohl bei Autohäusern, Werkstätten und Serviceanbietern, die tagtäglich für ihre Kunden verschiedene Modelle von Reifen verarbeiten, als auch bei Fahrzeugherstellern und/oder Erstausrüstern muss die Aufgabe des Ventileinsatzes von Hand absolviert werden. Dabei werden durch händische Fehler oftmals Nacharbeiten notwendig, beispielsweise durch das nicht in jedem Fall kontrollierte Anzugsmoment der Mutter. Die Arbeitsqualität leidet unter der sehr monotonen Aufgabe die z.T. verletzte oder vernarbte Fingerkuppen hinterlässt, da das Ventil in der Praxis mit dem Finger und hohem Druck gegengehalten wird.Car dealerships, workshops and service providers who process different models of tires for their customers every day, as well as vehicle manufacturers and/or original equipment manufacturers, have to do the valve inserting job by hand. Manual errors often make rework necessary, for example if the tightening torque of the nut is not always checked. The quality of the work suffers from the very monotonous task, which sometimes leaves injured or scarred fingertips, as the valve is held in place with the finger and high pressure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung zur Montage eines Reifenventils an einer Felge zur Verfügung zu stellen, welche Flexibilität und die Möglichkeit zur Automatisierung bietet.The invention is based on the object of providing a solution for mounting a tire valve on a rim, which offers flexibility and the possibility of automation.

Die Aufgabe wird vorrichtungsseitig durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 7 und verfahrensseitig durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 9 gelöst. Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.The object is achieved in terms of the device by the features of independent patent claims 1 and 7 and in terms of the method by the features of independent patent claim 9. Further expedient embodiments of the invention are the subject of the dependent patent claims.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Werkzeug zur Montage eines Reifenventils an einer Felge vorgeschlagen, wobei an dem Werkzeug ein erstes Halteelement zur Aufnahme einer Gewindehülse eines Ventilkörpers und ein zweites Halteelement zur Aufnahme einer Mutter entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet sind. Ein Ventilkörper im Sinne der Erfindung weist eine Gewindehülse und einen im Inneren der Gewindehülse angeordneten Ventileinsatz auf. Das Werkzeug ist somit zur Aufnahme der Gewindehülse und der Mutter in einer sich gegenüberliegenden linearen Anordnung ausgebildet, wobei vorgesehen sein kann, dass das zweite Halteelement zur gleichzeitigen Aufnahme der Mutter und wenigstens einer Unterlegscheibe ausgebildet ist.To solve this problem, a tool for mounting a tire valve on a rim is proposed, wherein a first holding element for receiving a threaded sleeve of a valve body and a second holding element for receiving a nut are arranged on the tool along a common axis. A valve body in the sense of the invention has a threaded sleeve and a The tool is thus designed to receive the threaded sleeve and the nut in an opposing linear arrangement, wherein it can be provided that the second holding element is designed to simultaneously receive the nut and at least one washer.

Dabei sind erfindungsgemäß das erste Halteelement und das zweite Halteelement bezüglich ihres Abstandes zueinander beweglich angeordnet. Das Werkzeug weist erfindungsgemäß weiterhin einen mit dem zweiten Halteelement verbundenen Aktuator zur Übertragung eines Drehmomentes auf das zweite Halteelement auf.According to the invention, the first holding element and the second holding element are arranged so that they are movable with respect to their distance from one another. According to the invention, the tool also has an actuator connected to the second holding element for transmitting a torque to the second holding element.

Das erfindungsgemäße Werkzeug kann als Aufsatz für einen Roboterarm und/oder als Roboter-Endeffektor ausgebildet sein.The tool according to the invention can be designed as an attachment for a robot arm and/or as a robot end effector.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist/sind das erste Halteelement und/oder das zweite Halteelement entlang der gemeinsamen Achse verfahrbar. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die beiden Halteelemente entlang der gemeinsamen Achse pneumatisch beweglich sind. In a preferred embodiment of the invention, the first holding element and/or the second holding element can be moved along the common axis. In particular, it can be provided that the two holding elements are pneumatically movable along the common axis.

Auch eine Beweglichkeit der beiden Haltelemente über einen hydraulischen Antrieb oder über einen elektrischen Antrieb ist denkbar.It is also conceivable that the two holding elements can be moved via a hydraulic drive or an electric drive.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die beiden Halteelemente unabhängig voneinander entlang der gemeinsamen Achse beweglich sind.It can further be provided that the two holding elements are movable independently of each other along the common axis.

Das erste und/oder das zweite Halteelement ist/sind dabei derart ausgebildet, dass die Aufnahme einer Gewindehülse und/oder einer Mutter und/oder einer Unterlegscheibe formschlüssig erfolgt.The first and/or the second holding element is/are designed such that a threaded sleeve and/or a nut and/or a washer is received in a form-fitting manner.

Es kann vorgesehen sein, dass das erste und/oder das zweite Halteelement in der Art eines Greifers ausgebildet ist/sind. Dabei können/kann das erste und/oder das zweite Halteelement zwei sich gegenüberliegende Greifarme aufweisen, welche radial nach außen biegbar sind und beim Zurückfedern in eine an der zu greifenden Gewindehülse und/oder an der zu greifenden Mutter angeordnete Nut einrasten, wodurch die Gewindehülse und/oder die Mutter mit oder ohne Unterlegscheibe gegriffen beziehungsweise aufgenommen wird/werden.It can be provided that the first and/or the second holding element is/are designed in the manner of a gripper. The first and/or the second holding element can have two opposing gripping arms which can be bent radially outwards and, when springing back, engage in a groove arranged on the threaded sleeve and/or the nut to be gripped, whereby the threaded sleeve and/or the nut is/are gripped or picked up with or without a washer.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist/sind das erste Halteelement und/oder das zweite Halteelement lösbar an dem Werkzeug befestigt.In a preferred embodiment of the invention, the first holding element and/or the second holding element is/are releasably attached to the tool.

Die Halteelemente können dabei durch ein Rapid Prototyping-Verfahren gebildet werden beziehungsweise in Form eines 3D-Druckes vorliegen. Damit sind die Halteelemente vorteilhafterweise einfach an unterschiedliche Typen von Gewindehülsen und/oder Muttern anpassbar, was die Flexibilität des erfindungsgemäßen Werkzeuges erhöht, insbesondere dann, wenn die Halteelemente lösbar an dem Werkzeug befestigt sind.The holding elements can be formed by a rapid prototyping process or in the form of a 3D print. This means that the holding elements can advantageously be easily adapted to different types of threaded sleeves and/or nuts, which increases the flexibility of the tool according to the invention, especially when the holding elements are detachably attached to the tool.

Es kann vorgesehen sein, dass der Aktuator stromgesteuert ist.It can be provided that the actuator is current controlled.

Vorteilhafterweise ist der mit dem zweiten Halteelement verbundene Aktuator ein Getriebemotor, bevorzugt ein Elektromotor. Es ist insbesondere denkbar, dass der Aktuator ein Gleichstrom-Getriebemotor ist.Advantageously, the actuator connected to the second holding element is a geared motor, preferably an electric motor. It is particularly conceivable that the actuator is a DC geared motor.

Der Aktuator kann ein gefordertes Drehmoment, beispielsweise ein Drehmoment von 5 Newtonmeter aufbringen, um eine von dem zweiten Halteelement aufgenommene Mutter mit einer von dem ersten Halteelement aufgenommenen Gewindehülse zu verschrauben.The actuator can apply a required torque, for example a torque of 5 Newton meters, to screw a nut received by the second holding element to a threaded sleeve received by the first holding element.

Das Werkzeug kann als Roboter-Endeffektor an einem Roboterarm ausgebildet sein und eine Steuerung aufweisen, welche in die bestehende Steuerung des Roboterarms integriert ist. Alternativ kann die Steuerung des Werkzeuges über eine geeignete Steuerung, beispielsweise über eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) oder über einen Microcontroller (beispielsweise einen Arduino) eingebunden werden.The tool can be designed as a robot end effector on a robot arm and have a control system that is integrated into the existing control system of the robot arm. Alternatively, the control of the tool can be integrated via a suitable control system, for example via a programmable logic controller (PLC) or via a microcontroller (for example an Arduino).

Zur Anbindung an eine externe Steuerungseinheit können an dem Werkzeug mehrere digitale Ausgänge und mehrere digitale Eingänge angeordnet sein. Alternativ ist eine Anordnung von analogen Eingängen und analogen Ausgängen möglich.To connect to an external control unit, several digital outputs and several digital inputs can be arranged on the tool. Alternatively, an arrangement of analog inputs and analog outputs is possible.

Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße Werkzeug eine Anschlussstelle für den Anschluss an unterschiedliche Adapter aufweist, welche wiederum die Befestigung des Werkzeuges an unterschiedlichen Roboterarmen ermöglicht.It can further be provided that the tool according to the invention has a connection point for connection to different adapters, which in turn enables the tool to be attached to different robot arms.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein System zur Montage eines Reifenventils an einer Felge, aufweisend einen beweglichen Roboterarm, eine Radbefestigung und einen Roboter-Endeffektor der als ein erfindungsgemäßes Werkzeug ausgebildet ist.The object is further achieved by a system for mounting a tire valve on a rim, comprising a movable robot arm, a wheel attachment and a robot end effector which is designed as a tool according to the invention.

Es kann vorgesehen sein, dass die Radbefestigung drehbar gelagert ist. Vorteilhafterweise kann dadurch Arbeitsraum eingespart werden.It can be provided that the wheel attachment is mounted so that it can rotate. This can advantageously save working space.

Wenn die Radbefestigung nicht drehbar gelagert ist, ist vorgesehen, dass sich der Roboter-Endeffektor um die Radbefestigung herum bewegen kann.If the wheel mount is not rotatable, it is intended that the robot End effector can move around the wheel mount.

Vorteilhafterweise weist das erfindungsgemäße System weiterhin wenigstens eine Steuerung zur Steuerung des Werkzeuges auf. Diese kann in die Steuerung des Roboterarms integriert oder separat über eine geeignete Steuerung, beispielsweise über eine speicherprogrammierbare Steuerung (SPS) oder über einen Microcontroller (beispielsweise einen Arduino) eingebunden werden.Advantageously, the system according to the invention further comprises at least one controller for controlling the tool. This can be integrated into the control of the robot arm or can be integrated separately via a suitable controller, for example via a programmable logic controller (PLC) or via a microcontroller (for example an Arduino).

Der Roboter-Endeffektor ist ausgebildet, um von dem Roboterarm an die Wirkstelle einer an der drehbaren Radbefestigung befestigten Felge bewegt zu werden.The robot end effector is designed to be moved by the robot arm to the action point of a rim attached to the rotatable wheel attachment.

Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Verfahren zur Montage eines Reifenventils an einer Felge mit einem erfindungsgemäßen Werkzeug, aufweisend die Schritte

  1. a. Ausrichten einer durch das erste Halteelement aufgenommenen Gewindehülse eines Ventilkörpers und einer durch das zweite Halteelement aufgenommenen Mutter entlang einer Achse einer Durchgangsbohrung der Felge, wobei die Achse durch den Mittelpunkt der Durchgangsbohrung verläuft,
  2. b. Positionieren der Gewindehülse in der Durchgangsbohrung,
  3. c. Ansteuern des zweiten Halteelementes durch den Aktuator zum Positionieren der Mutter auf der Gewindehülse, und
  4. d. Ansteuern des zweiten Halteelementes durch den Aktuator zum Aufschrauben der Mutter auf der Gewindehülse.
The object is further achieved by a method for mounting a tire valve on a rim with a tool according to the invention, comprising the steps
  1. a. Aligning a threaded sleeve of a valve body received by the first retaining element and a nut received by the second retaining element along an axis of a through hole of the rim, the axis passing through the center of the through hole,
  2. b. Positioning the threaded sleeve in the through hole,
  3. c. Controlling the second holding element by the actuator to position the nut on the threaded sleeve, and
  4. d. Control of the second holding element by the actuator to screw the nut onto the threaded sleeve.

Das Ausrichten des ersten und des zweiten Halteelementes entlang der Durchgangsbohrung erfolgt dabei insbesondere derart, dass die beiden Halteelemente beidseitig der Durchgangsbohrung, also auf den beiden gegenüberliegenden Seiten der Durchgangsbohrung, positioniert werden.The alignment of the first and the second holding element along the through-hole is carried out in particular in such a way that the two holding elements are positioned on both sides of the through-hole, i.e. on the two opposite sides of the through-hole.

Das erste Halteelement und/oder das zweite Halteelement wird/werden anschließend in eine Linearbewegung entlang der Achse versetzt, die in einer Verkleinerung des Abstandes zwischen dem ersten und dem zweiten Halteelement resultiert. Dabei wird die aufgenommene Gewindehülse in der Durchgangsbohrung positioniert und durch die geometrische Form der Greifarme aufgrund des Drucks zwischen Greifarm und Felge freigegeben und die Mutter (ggf. mit Unterlegscheibe) wird in Richtung der Gewindehülse bewegt.The first holding element and/or the second holding element is/are then set in a linear movement along the axis, which results in a reduction in the distance between the first and the second holding element. The threaded sleeve is positioned in the through hole and released by the geometric shape of the gripping arms due to the pressure between the gripping arm and the rim and the nut (with washer if necessary) is moved in the direction of the threaded sleeve.

Bevorzugt wird zum Positionieren der Mutter auf der Gewindehülse die Mutter durch den Aktuator in eine linksdrehende Rotation zu maximal einer dreiviertel Umdrehung versetzt. Auf diese Weise erfolgt ein Einfädeln der Mutter auf der Gewindehülse.To position the nut on the threaded sleeve, the actuator preferably rotates the nut anti-clockwise by a maximum of three-quarters of a turn. This causes the nut to be threaded onto the threaded sleeve.

Zum Aufschrauben der Mutter auf der Gewindehülse wird die Mutter durch den Aktuator bis zum Erreichen eines vordefinierten Drehmoments in eine rechtsdrehende Rotation versetzt.To screw the nut onto the threaded sleeve, the actuator causes the nut to rotate clockwise until a predefined torque is reached.

Nach erfolgter Montage des Reifenventils können das erste und/oder das zweite Halteelement wieder entlang der Achse von der Durchgangsbohrung entfernt werden, wobei der Formschluss des ersten Halteelementes zu der Gewindehülse bei der Bewegung des ersten Halteelementes in die Durchgangsbohrung gelöst wird.After the tire valve has been installed, the first and/or the second retaining element can be removed again along the axis from the through hole, whereby the positive connection of the first retaining element to the threaded sleeve is released when the first retaining element moves into the through hole.

Reifenventile, welche mit dem erfindungsgemäßen Werkzeug und oder dem erfindungsgemäßen System und/oder dem erfindungsgemäßen Verfahren montiert werden können, können beispielsweise Standard-Schrader-Ventile und/oder RDKS-Ventile (Reifendruckkontrollsystem-Ventile) und/oder Gummiventile sein.Tire valves which can be mounted with the tool according to the invention and/or the system according to the invention and/or the method according to the invention can be, for example, standard Schrader valves and/or TPMS valves (tire pressure monitoring system valves) and/or rubber valves.

Die Erfindung bietet vorteilhafterweise eine kostengünstige Lösung zur automatisierten Montage eines Reifenventils an einer Felge bei konstanter Qualität. Durch die Möglichkeit der Automatisierung werden außerdem Personaleinsparungen ermöglicht.The invention advantageously offers a cost-effective solution for the automated assembly of a tire valve on a rim with consistent quality. The possibility of automation also enables personnel savings.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen

  • 1: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Werkzeuges; und
  • 2: eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems.
The invention is explained in more detail below using embodiments and associated drawings.
  • 1 : a schematic representation of a tool according to the invention; and
  • 2 : a schematic representation of a system according to the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Werkzeuges 1. An dem Werkzeug 1 sind ein erstes Aufnahmeelement 2 zur Aufnahme einer Gewindehülse G eines Ventilkörpers und ein zweites Aufnahmeelement 3 zur Aufnahme einer Mutter angeordnet. Das erste Halteelement 2 und das zweite Halteelement 3 sind entlang einer gemeinsamen Achse L bezüglich ihres Abstandes zueinander beweglich angeordnet. Zu diesem Zweck sind das erste Halteelement 2 und das zweite Halteelement 3 entlang der gemeinsamen Achse L verfahrbar angeordnet. 1 shows a schematic representation of a tool 1 according to the invention. A first receiving element 2 for receiving a threaded sleeve G of a valve body and a second receiving element 3 for receiving a nut are arranged on the tool 1. The first holding element 2 and the second holding element 3 are arranged so as to be movable along a common axis L with respect to their distance from one another. For this purpose, the first holding element 2 and the second holding element 3 are arranged so as to be movable along the common axis L.

Das zweite Halteelement 3 ist mit einem Aktuator 4 verbunden, welcher dazu ausgebildet ist, ein Drehmoment auf das zweite Halteelement 3 zu übertragen.The second holding element 3 is connected to an actuator 4, which is designed to transmit a torque to the second holding element 3.

Das erste Halteelement 2 weist zwei sich gegenüberliegende erste Greifarme 2.1 auf, welche radial nach außen biegbar sind und beim Zurückfedern in eine an einer Gewindehülse G angeordnete Nut einrasten.The first holding element 2 has two opposing first gripping arms 2.1, which can be bent radially outwards and, when springing back, engage in a groove arranged on a threaded sleeve G.

Das zweite Halteelement 3 weist zwei sich gegenüberliegende zweite Greifarme 3.1 auf, welche ebenfalls radial nach außen biegbar sind und welche jeweils eine Nut 3.2 aufweisen, in welche beim Zurückfedern eine Mutter mit Unterlegscheibe (beide nicht dargestellt) aufgenommen werden kann.The second holding element 3 has two opposing second gripping arms 3.1, which can also be bent radially outwards and which each have a groove 3.2 into which a nut with washer (both not shown) can be received when springing back.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zur Montage eines Reifenventils an einer Felge F, wobei an einem (in 2 nicht dargestellten) Roboterarm ein erfindungsgemäßes Werkzeug 1 als Roboter-Endeffektor ausgebildet ist. Ebenfalls Teil des erfindungsgemäßen Systems ist eine (in 2 nicht dargestellte) Radbefestigung, auf der die Felge F befestigt wird. 2 shows a schematic representation of a system according to the invention for mounting a tire valve on a rim F, wherein on a (in 2 not shown) robot arm, a tool 1 according to the invention is designed as a robot end effector. Also part of the system according to the invention is a (in 2 Wheel mounting (not shown) to which the rim F is attached.

Die Felge F weist eine Durchgangsbohrung F1 auf, in welcher ein Reifenventil montiert werden soll. Zu diesem Zweck wird das erfindungsgemäße Werkzeug 1 durch den Roboterarm derart ausgerichtet, dass eine durch das erste Halteelement 2 aufgenommene Gewindehülse G eines Ventilkörpers und eine durch das zweite Halteelement 3 aufgenommene Mutter und Unterlegscheibe entlang einer Achse A der Durchgangsbohrung F1 der Felge F angeordnet werden, wobei die Achse A durch den Mittelpunkt der Durchgangsbohrung F1 verläuft. Die in 1 beschriebene gemeinsame Achse L des ersten Halteelementes 2 und des zweiten Halteelementes 3 ist im Anschluss an diese Ausrichtung identisch oder nahezu identisch mit der Achse A der Durchgangsbohrung F1.The rim F has a through hole F1 in which a tire valve is to be mounted. For this purpose, the tool 1 according to the invention is aligned by the robot arm in such a way that a threaded sleeve G of a valve body received by the first holding element 2 and a nut and washer received by the second holding element 3 are arranged along an axis A of the through hole F1 of the rim F, wherein the axis A runs through the center of the through hole F1. 1 Following this alignment, the common axis L of the first holding element 2 and the second holding element 3 described above is identical or almost identical to the axis A of the through hole F1.

Durch ein Verfahren des ersten Halteelementes 2 entlang der Achse L oder durch eine Linearbewegung des gesamten Roboterarms wird die durch das erste Halteelement 2 aufgenommene Gewindehülse G in der Durchgangsbohrung F1 positioniert.By moving the first holding element 2 along the axis L or by a linear movement of the entire robot arm, the threaded sleeve G received by the first holding element 2 is positioned in the through hole F1.

Auch das zweite Halteelement 3 wird in eine Linearbewegung entlang der Achse L versetzt und durch den Aktuator 4 anschließend wie oben beschrieben derart angesteuert, dass eine durch das zweite Halteelement 3 aufgenommene Mutter samt aufgenommener Unterlegscheibe auf der Gewindehülse G positioniert und die Mutter auf der Gewindehülse G aufgeschraubt wird.The second holding element 3 is also set in a linear movement along the axis L and is then controlled by the actuator 4 as described above in such a way that a nut received by the second holding element 3 together with the received washer is positioned on the threaded sleeve G and the nut is screwed onto the threaded sleeve G.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
erfindungsgemäßes Werkzeuginventive tool
22
erstes Halteelementfirst holding element
2.12.1
erste Greifarmefirst gripping arms
33
zweites Halteelementsecond holding element
3.13.1
zweite Greifarmesecond gripping arms
3.23.2
NutGroove
44
AktuatorActuator
AA
Achse entlang der Durchgangsbohrung F1Axis along the through hole F1
FF
Felgerim
F1F1
Durchgangsbohrung der FelgeThrough hole of the rim
GG
GewindehülseThreaded sleeve
LL
gemeinsame Achse von erstem und zweitem Halteelementcommon axis of first and second holding element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely to provide the reader with better information. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA accepts no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1405690 A1 [0003]EP 1405690 A1 [0003]
  • US 2008301923 A1 [0004]US 2008301923 A1 [0004]
  • EP 2399763 B1 [0005]EP 2399763 B1 [0005]

Claims (11)

Werkzeug (1) zur Montage eines Reifenventils an einer Felge (F), wobei an dem Werkzeug ein erstes Halteelement (2) zur Aufnahme einer Gewindehülse (G) eines Ventilkörpers und ein zweites Halteelement (3) zur Aufnahme einer Mutter entlang einer gemeinsamen Achse (L) angeordnet sind, wobei das erste Halteelement (2) und das zweite Halteelement (3) bezüglich ihres Abstandes zueinander beweglich angeordnet sind und wobei das Werkzeug weiterhin einen mit dem zweiten Halteelement (3) verbundenen Aktuator (4) zur Übertragung eines Drehmomentes auf das zweite Halteelement (3) aufweist.Tool (1) for mounting a tire valve on a rim (F), wherein a first holding element (2) for receiving a threaded sleeve (G) of a valve body and a second holding element (3) for receiving a nut are arranged on the tool along a common axis (L), wherein the first holding element (2) and the second holding element (3) are arranged to be movable with respect to their distance from one another and wherein the tool further comprises an actuator (4) connected to the second holding element (3) for transmitting a torque to the second holding element (3). Werkzeug nach Anspruch 1, wobei das erste Halteelement (2) und/oder das zweite Halteelement (3) entlang der gemeinsamen Achse (L) verfahrbar ist/sind.Tool after Claim 1 , wherein the first holding element (2) and/or the second holding element (3) is/are movable along the common axis (L). Werkzeug nach Anspruch 2, wobei die beiden Halteelemente (2, 3) unabhängig voneinander entlang der gemeinsamen Achse (L) beweglich sind.Tool after Claim 2 , wherein the two holding elements (2, 3) are movable independently of one another along the common axis (L). Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das erste Halteelement (2) und/oder das zweite Halteelement (3) in der Art eines Greifers ausgebildet ist/sind.Tool according to one of the Claims 1 until 3 , wherein the first holding element (2) and/or the second holding element (3) is/are designed in the manner of a gripper. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das erste Halteelement (2) und/oder das zweite Halteelement (3) lösbar befestigt ist/sind.Tool according to one of the Claims 1 until 4 , wherein the first holding element (2) and/or the second holding element (3) is/are detachably fastened. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Aktuator (4) stromgesteuert ist.Tool according to one of the Claims 1 until 5 , wherein the actuator (4) is current controlled. System zur Montage eines Reifenventils an einer Felge (F), aufweisend einen beweglichen Roboterarm, eine Radbefestigung und einen Roboter-Endeffektor der als Werkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildet ist.System for mounting a tire valve on a rim (F), comprising a movable robot arm, a wheel attachment and a robot end effector which serves as a tool (1) according to one of the Claims 1 until 6 is trained. System nach Anspruch 7, wobei die Radbefestigung drehbar gelagert ist.System according to Claim 7 , whereby the wheel attachment is rotatably mounted. Verfahren zur Montage eines Reifenventils an einer Felge mit einem Werkzeug (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend die Schritte a. Ausrichten einer durch das erste Halteelement (2) aufgenommenen Gewindehülse (G) eines Ventilkörpers und einer durch das zweite Halteelement (3) aufgenommenen Mutter entlang einer Achse (A) einer Durchgangsbohrung (F1) der Felge (F), wobei die Achse (A) durch den Mittelpunkt der Durchgangsbohrung (F1) verläuft, b. Positionieren der Gewindehülse (G) in der Durchgangsbohrung (F1), c. Ansteuern des zweiten Halteelementes (3) durch den Aktuator (4) zum Positionieren der Mutter auf der Gewindehülse (G), und d. Ansteuern des zweiten Halteelementes (3) durch den Aktuator (4) zum Aufschrauben der Mutter auf der Gewindehülse (G).Method for mounting a tire valve on a rim with a tool (1) according to one of the Claims 1 until 6 , comprising the steps of a. aligning a threaded sleeve (G) of a valve body received by the first holding element (2) and a nut received by the second holding element (3) along an axis (A) of a through-bore (F1) of the rim (F), wherein the axis (A) runs through the center of the through-bore (F1), b. positioning the threaded sleeve (G) in the through-bore (F1), c. controlling the second holding element (3) by the actuator (4) to position the nut on the threaded sleeve (G), and d. controlling the second holding element (3) by the actuator (4) to screw the nut onto the threaded sleeve (G). Verfahren nach Anspruch 9, wobei zum Positionieren der Mutter auf der Gewindehülse (G) die Mutter in eine linksdrehende Rotation zu maximal einer dreiviertel Umdrehung versetzt wird.Procedure according to Claim 9 , whereby to position the nut on the threaded sleeve (G), the nut is rotated anti-clockwise by a maximum of three-quarters of a turn. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, wobei zum Aufschrauben der Mutter auf der Gewindehülse (G) die Mutter bis zum Erreichen eines vordefinierten Drehmoments in eine rechtsdrehende Rotation versetzt wird.Procedure according to Claim 9 or 10 To screw the nut onto the threaded sleeve (G), the nut is rotated clockwise until a predefined torque is reached.
DE102022127299.0A 2022-10-18 2022-10-18 Tool, system and method for mounting a tire valve on a rim Pending DE102022127299A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022127299.0A DE102022127299A1 (en) 2022-10-18 2022-10-18 Tool, system and method for mounting a tire valve on a rim

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102022127299.0A DE102022127299A1 (en) 2022-10-18 2022-10-18 Tool, system and method for mounting a tire valve on a rim

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102022127299A1 true DE102022127299A1 (en) 2024-04-18

Family

ID=90469700

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102022127299.0A Pending DE102022127299A1 (en) 2022-10-18 2022-10-18 Tool, system and method for mounting a tire valve on a rim

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102022127299A1 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080301923A1 (en) 2004-03-31 2008-12-11 Durr Systems, Inc Valve Stem Installation System and Method of Installing the Valve Stem
JP2016107857A (en) 2014-12-08 2016-06-20 日産自動車株式会社 Fitting method and fitting device of tire condition monitoring device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080301923A1 (en) 2004-03-31 2008-12-11 Durr Systems, Inc Valve Stem Installation System and Method of Installing the Valve Stem
JP2016107857A (en) 2014-12-08 2016-06-20 日産自動車株式会社 Fitting method and fitting device of tire condition monitoring device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011002180B3 (en) Method and device for mounting a pneumatic tire
EP3377872B1 (en) Method for marking and sorting tires, and device for performing the method
EP1927483A1 (en) Device for mounting a pneumatic tyre onto a vehicle wheel rim
DE10115467A1 (en) Tool changing system for one machine
DE102008018848A1 (en) Method for automated component assembly, corresponding assembly tool device and corresponding industrial robot
WO2005087451A1 (en) Method for precisely positioning components and suitable positioning device
DE102016003639A1 (en) A robot system that judges an abnormality of a stuck workpiece and abnormality judgment method
DE102014209041A1 (en) Robotic workstation
DE102012010662A1 (en) Method for producing screw connection by robot, involves screwing one component with another component in operative connection by thread, and holding former component in manipulator arranged in terminal axle of robot
DE102016220177A1 (en) Method for processing a component and processing device
DE102014014361A1 (en) Manufacturing process for complex products
DE10354079B4 (en) Method for the automated tightening of a screw connection on a component and suitable industrial robot system
DE102007004186A1 (en) Industrial robot for assembly of vehicle wheel, has gripper arms moving symmetrical to each other by arm drive, gripper jaw fixed movably to gripper arms, and sensor assigned to end effector base
DE102022127299A1 (en) Tool, system and method for mounting a tire valve on a rim
EP4275801A1 (en) Sealant applying station and mounting system for joining components
DE102011014911A1 (en) Method for automatic assembling of attachment member for e.g. roof luggage support, of motor car, involves arranging position of attachment member such that threaded portions are arranged at appropriate through-holes of car body region
EP3717187A1 (en) Holding device for fastening polymeric motor-vehicle components
DE19634195C1 (en) Dismantling, gripping and processing of vehicle wheels
DE19634194C1 (en) Dismantling and gripping fitted vehicle wheels with tyres and rims
DE102015013595A1 (en) Gripping device for moving at least one component for a motor vehicle during its manufacture
DE102017008967A1 (en) Method for operating a tool system
DE102015208155A1 (en) Test device and method for testing welded joints
WO2021047808A1 (en) Changing apparatus
DE102013218409A1 (en) Plant and method for the automated replacement of a burner wear part of a welding robot
EP1358039B1 (en) Screwing station

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication