專利名稱：輪胎勻度機中的磨削裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及輪胎勻度機。本發(fā)明特別涉及一種用于輪胎勻度機中的磨削裝置。更特別的是，本發(fā)明涉及一種線性驅(qū)動的磨削裝置，其用于從輪胎勻度機中的輪胎上除去材料。
在輪胎勻度機中，是通過以不同的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動輪胎來對輪胎進行測試的，以便確保在質(zhì)量標準內(nèi)制造和使用輪胎。在這一測試過程中，輪胎被轉(zhuǎn)動且輪胎勻度機以高精度檢測輪胎的形狀和表面特性。有時，在這一檢測中，輪胎勻度機會檢測出輪胎的不對稱性。通過從輪胎的適當部分除去材料可糾正輪胎表面和形狀中的任何不對稱性。
為了除去材料，已知的輪胎勻度機中通常采用一磨削裝置，該磨削裝置具有一個可相對于輪胎的轉(zhuǎn)動而轉(zhuǎn)動的單個外圓砂輪。當砂輪轉(zhuǎn)動時，可選擇地使砂輪與輪胎接觸，以除去材料。
在已知的磨削裝置中，砂輪的應用是以旋轉(zhuǎn)方式產(chǎn)生的。典型的磨削裝置具有一樞轉(zhuǎn)臂，在其上安裝有砂輪及其馬達。通常采用一個馬達和齒輪箱結(jié)構(gòu)控制砂輪的轉(zhuǎn)動速度和轉(zhuǎn)動方向。隨后，通過傳動帶或傳動鏈或一系列皮帶輪或鏈輪將馬達與砂輪相連。如可理解的那樣，馬達和齒輪箱是笨重的，從而限制了對該組件的定位。實際上，典型的馬達殼體伸出一定程度，以致輪胎勻度機中的邊緣能夠防止以線性方式驅(qū)動砂輪。
為了克服這一現(xiàn)象，已知的輪胎勻度機中使馬達遠離磨削裝置地安裝在一個裝有傳動帶或鏈的臂上。通過這種方式，馬達遠離所述裝置，承載輪和必須貼近測試輪胎的其它裝置，因此在該處具有更多的空間。所述臂被裝配在一個樞軸上，以便馬達殼體能夠在有限區(qū)域中徑向運動。所述樞軸位于馬達和砂輪之間，所述臂在安裝至樞軸一側(cè)的臂的液壓缸的力的作用下轉(zhuǎn)動。典型的液壓缸橫向作用于臂上，因此應被裝配在一獨立機架件上，而不是臂在其上旋轉(zhuǎn)的機架件上。在這樣裝配后，液壓缸降低了可視性以及接近磨削裝置和環(huán)繞著磨削裝置區(qū)域的能力。
由于臂的轉(zhuǎn)動，磨削裝置不會直接指向輪胎的中心。換句話說，磨削裝置的中心線和接觸點沿弧線運動，以試圖切向接觸輪胎。如易于理解的那樣，以這種方式與輪胎的初始接觸難于以可重復的方式形成良好、準確的接觸。另外，必須調(diào)整磨削裝置的殼體以清潔機器的殼體且試圖在磨削裝置和輪胎之間形成適當接觸。特別是，磨削裝置通常被連接至一真空源，以除去由磨削工序產(chǎn)生的微粒，且必須使該殼體緊密裝配砂輪。由于這一殼體是相對于砂輪緊密裝配的，因此在這些裝置中，臂的簡單轉(zhuǎn)動便可使殼體接觸轉(zhuǎn)動的輪胎。如可理解的那樣，這種接觸會顯著地損壞磨削設(shè)備且可使輪胎損壞。
為了避免這種接觸且能更好地定位砂輪以除去材料，已知的裝置通過使臂相對于殼體轉(zhuǎn)動來調(diào)節(jié)殼體和砂輪的位置。為了形成這種調(diào)節(jié)，已知的裝置裝有一系列的連桿機構(gòu)。在某些情況下，可使用多達5個的連桿機構(gòu)。由于存在加工公差，因此每一連桿均是一個誤差源。當使用多根連桿時，會合成這一誤差，從而使其更加影響準確地除去輪胎材料。這些公差難于實現(xiàn)與輪胎的良好接觸。
鑒于現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本發(fā)明的一個目的在于提供一種磨削裝置，其能夠減小與使用多個連桿機構(gòu)相關(guān)的誤差。
本發(fā)明的另一個目的在于線性驅(qū)動磨削裝置以與輪胎形成接觸。
考慮到這些目的中的至少一個目的，本發(fā)明提供了一種用于接受輪胎以便進行測試的輪胎勻度機中的磨削裝置，其包括一容納在軸承中的臂；一支承在所述臂上的磨削頭，所述磨削頭具有可轉(zhuǎn)動的砂輪和使砂輪轉(zhuǎn)動的馬達；以及一線性致動器，其可操作地與所述臂接合，以有選擇地使臂作線性軸向運動，從而使所述砂輪有選擇地接觸輪胎。
本發(fā)明還提供了一種用于接受輪胎以便進行測試的輪胎勻度機中的磨削裝置，其包括一支承件；裝配在支承件上的直線軸承；一個臂，其被安裝在軸承上且可朝向或遠離輪胎運動；一支承在貼近輪胎的臂的一端的磨削頭，該磨削頭包括一對適于接觸輪胎的可轉(zhuǎn)動的砂輪及至少一個使砂輪轉(zhuǎn)動的馬達；及一線性致動器，其可操作地與臂接合，從而使砂輪作線性運動以接觸輪胎。
本發(fā)明還提供一種用于從轉(zhuǎn)動輪胎以便進行測試的輪胎勻度機中的輪胎上除去材料的方法，其包括設(shè)置一個臂；將一可轉(zhuǎn)動的砂輪安裝在臂的一端；將臂支承在直線軸承中；向著輪胎線性驅(qū)動所述臂，從而使砂輪接觸輪胎；以及當砂輪接觸輪胎時，轉(zhuǎn)動砂輪。
本發(fā)明還提供一種用于具有一個機架的輪胎勻度機的磨削裝置中的磨削頭，該輪胎勻度機為了進行測試而在機架中容納有一個輪胎，磨削頭包括一砂輪，該砂輪可轉(zhuǎn)動地支承在一護罩中且由安裝在所述砂輪附近的一個馬達直接驅(qū)動。
因此，本發(fā)明的一個主要目的在于提供一種具有上述特征的輪胎勻度機中的磨削裝置，并且通過閱讀以下根據(jù)附圖所做的說明能更清楚地理解本發(fā)明的其它目的。其中

圖1為本發(fā)明的輪胎勻度機中的磨削裝置的頂部平面圖。
圖2為一側(cè)視圖。
圖3為一正視圖。
圖4為可沿圖1中線4-4剖開的磨削頭和馬達的局部剖視圖。
在附圖中，總體上以標號10表示本發(fā)明的磨削裝置。磨削裝置10被用于從輪胎T上除去材料。輪胎T位于一輪胎運轉(zhuǎn)均勻性檢測設(shè)備中，因此被可轉(zhuǎn)動地裝配在輪胎勻度機內(nèi)部。在輪胎勻度機工作期間，通過一適當?shù)尿?qū)動機構(gòu)可使輪胎T轉(zhuǎn)動，以便輪胎T繞一中央軸線CA轉(zhuǎn)動。輪胎勻度機使輪胎T轉(zhuǎn)動以評定包括其表面特性的輪胎T的狀況。
所以，可以采用一可與轉(zhuǎn)動輪胎接觸和分離的承載輪和各種傳感器來獲得關(guān)于輪胎完整性、形狀和表面質(zhì)量的信息。通過從輪胎T的表面S適當?shù)爻ゲ牧峡杉m正表面S的不均勻性。為了除去材料，可選擇地使磨削裝置10與輪胎T的表面S接觸。
例如，通過一機架F將磨削裝置10適當?shù)刂С性谳喬附近以影響所述接觸。機架F可以是獨立機架或如圖所示為輪胎勻度機的一部分。磨削裝置10通常包括一固定至機架F上的支承件12。如圖1所示，支承件12可設(shè)置一樞軸14，其能允許支承件12相對于機架F的徑向調(diào)節(jié)。支承件12的旋轉(zhuǎn)允許磨削裝置10與輪胎對準以確保磨削裝置10和輪胎T之間的正確接觸。可使磨削裝置10的中心線CL與輪胎T的中心線CA對準，以實現(xiàn)磨削裝置中砂輪的同步接觸。
一旦對準，可使磨削裝置10可靠地鎖定就位，以便在磨削過程中保持對準。所以，支承件12可設(shè)置一從支承件12伸出的樞軸止動件11。另外，在機架和支承件12之間設(shè)有一緩沖器13和墊片15，以便調(diào)節(jié)間距。應理解，可將墊片15和緩沖器13設(shè)置在機架F和樞軸止動件11之間。因此，可通過改變墊片15的尺寸來調(diào)節(jié)支承件12的徑向位置，且隨后，可將磨削裝置10鎖定在機架F上?；蛘?，可使用動力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其包括適宜的傳感器及一響應所述傳感器的適宜的致動器，這些傳感器用于確定磨削裝置10相對于輪胎T及其中心線CL的位置，所述致動器用于通過支承件12相對于機架F的運動而改變磨削裝置10的徑向位置。通過這種方式，可使磨削裝置10適當?shù)叵鄬喬定位。磨削裝置10的中心線CL最好對準輪胎T的軸線CA。
通過支承件12以具有間距的關(guān)系固定一個或多個臂16。臂16被支承在軸承18上，該軸承有助于實現(xiàn)臂16朝向和遠離輪胎T的大致線性運動。如圖3所示，軸承18為直線軸承且可包括適于裝配在支承件12上的滾輪19。滾輪19豎直定位以接受臂16的邊緣21?？刹捎脠D3所示的偏心軸承18，且使這些偏心軸承位于臂16邊緣21的任一側(cè)，以有助于承受作用在臂16上的力并保持臂16的位置。參照圖4和5，可使軸承18位于支承件上的縱向位置，且可使軸承縱向?qū)R，以一旦起動便能導引臂16。
臂16由標號20所指示的一個適宜的線性致動器驅(qū)動，所述線性致動器包括如液壓缸或氣壓缸這樣的流體驅(qū)動致動器、馬達驅(qū)動的致動器以及電動致動器等。在所示的實施例中，致動器20包括一對缸22，這對缸可伸長，以向著輪胎T驅(qū)動臂16；并可縮回，以牽引臂16遠離輪胎T。
如前所述，可通過適用于本領(lǐng)域的各種方法來控制磨削裝置10的操作。例如，可采用液壓缸或氣壓缸22來延伸和縮回帶有磨削頭30的臂16。在這種情況下，可使用從一液態(tài)供給源輸送的液體供給線(未示出)有選擇地將液體導引至缸22中并施加驅(qū)動力。可通過與輪胎T或磨削頭30成感應關(guān)系設(shè)置的傳感器37來調(diào)整這些缸22的起動。傳感器37與一控制缸22的液體源的控制器39連通。在所示的實施例中，使用一伺服機構(gòu)41來控制通過缸22進行供給的歧管43的液流。由于液流控制的結(jié)果，能控制磨削頭30相對于輪胎T的位置。
此外，磨削頭30彼此相對的位置和相對于輪胎T的位置可根據(jù)特定輪胎T的需要進行調(diào)節(jié)。為此，臂16設(shè)有一分離調(diào)節(jié)器24和一與臂16的端部28接合的傾斜度調(diào)節(jié)器26?？墒苟瞬?8旋轉(zhuǎn)以允許磨削頭30彼此間或相對于臂16產(chǎn)生間距。為了提供磨削頭30的進一步控制，可使磨削頭30可旋轉(zhuǎn)地固定至臂16的端部28。如圖7中最清楚地看到的那樣，可將磨削頭30可旋轉(zhuǎn)地裝配在端部28的分離件29之間，且磨削頭可在其間轉(zhuǎn)動或傾斜。雖然磨削裝置10可處于任意位置且由此改變傾斜度，但砂輪32大致位于平行于輪胎T的平面的平面內(nèi)。當使砂輪32傾斜時，砂輪32偏離這一平面，且在大致平行于輪胎T的平面的平面至大致垂直于輪胎T的平面的平面間轉(zhuǎn)動。如可理解的那樣，可通過適宜的止動件或限制器限制傾斜量，且傾斜度調(diào)節(jié)器26可控制傾斜量和傾斜率。傾斜度調(diào)節(jié)器26從臂16或端部28延伸至磨削頭30，以控制磨削頭30的傾斜量。為了限制磨削頭30的運動范圍，一可調(diào)節(jié)式樞軸鎖止件31可嚙合磨削頭30，通過這種方式，可利用調(diào)節(jié)件24，26來改變磨削頭30的間距或使磨削頭30相對于輪胎T和臂16傾斜?？墒褂酶鞣N調(diào)節(jié)件24，26，其包括機械式致動器，如螺紋件、齒輪、棘輪件、液壓缸或凸輪；或包括線性導軌的電力致動裝置。另一方面，可通過移動機架F上的磨削頭30或支承件12來調(diào)節(jié)間距和傾斜。
磨削頭30被支承在臂16的端部28上，且通常包括一由至少一個馬達35驅(qū)動的砂輪32。另外，馬達35被支承在護罩40附近且可被裝配在臂16的端部或護罩40上。砂輪32可操作地與馬達35相連，且從而可被直接驅(qū)動。通過直接驅(qū)動砂輪并省略已知系統(tǒng)中的傳動帶和皮帶輪，可減小馬達的尺寸。傳動帶或傳動鏈系統(tǒng)的省略及馬達尺寸的減小導致了馬達35慣性的減小。當使用可逆式馬達35時，這一減小的慣性允許馬達35迅速改變方向。在所示的實施例中，利用一可反轉(zhuǎn)的馬達35直接驅(qū)動砂輪32，當必須反向時，通過迅速使砂輪32反向，直接驅(qū)動的馬達35，從而可顯著地減小操作時間。
如圖7中能最清楚地看到的那樣，可將馬達35固定至護罩49附近。馬達35的軸42延伸通過一形成在護罩內(nèi)的開孔，且伸入由護罩40限定的磨削腔44內(nèi)，在該處其與砂輪32結(jié)合。通常通過電纜對馬達35供給能量，所述電纜可在接線箱46處連接馬達35。為了保護馬達35的部件，設(shè)置一外殼48，以充分覆蓋馬達35的暴露表面。
為了有助于容納并除去微粒，護罩40緊密地套在砂輪32上。護罩40通常可限定一開孔50，該開孔50從砂輪32的轉(zhuǎn)動軸線徑向向外設(shè)置且與其分離，以便暴露砂輪32的磨削面52。另外，護罩50可限定一軸沿向與砂輪32分隔開的開孔55，以允許為了清潔而能進入護罩50的內(nèi)部或維修或更換砂輪32。在操作期間，可通過一適宜的蓋58封閉軸向分隔開的開孔55。
護罩40可設(shè)有一被安裝至一真空源的噴嘴60，其用于除去在磨削工序中形成的微粒。當護罩40具有一弧形壁61時，如圖1所示，噴嘴60可切向通入腔室44中，如圖3中能最清楚地看到的那樣。通過一根軟管62可將噴嘴60以可使流體通過的方式連接至真空源。為了進一步幫助除去微粒，噴管64可向輪胎T導引一定量的液體，以試圖排除進入并固定于流體T外胎面內(nèi)或其表面S上的微粒。噴管64以可使流體通過的方式連接至一遠離砂輪32的供給源?？蓪姽?4設(shè)置在護罩40外側(cè)或護罩40的內(nèi)部。如在參照上面提到的相關(guān)申請中所描述的那樣，最好使噴管64位于輪胎T附近且可對其進行定位，以便使其位于由真空源形成的真空流內(nèi)。
護罩40是朝向輪胎T打開的，從而向輪胎T暴露一部分砂輪32。在護罩40上或貼近護罩40可安裝傳感器37，以確定從輪胎T除去的材料量，傳感器37與控制器39連通，因此該控制器能夠控制砂輪32的移動。
當從輪胎T除去材料時，通過砂輪32形成接觸。根據(jù)特定的凸輪T和理想的磨削效應，可相對于輪胎T的轉(zhuǎn)動方向改變砂輪32的轉(zhuǎn)動。
如前面所描述的那樣，通過由線性致動器32可選擇地延伸或收縮臂16可控制臂16以及磨削頭30的位置。臂16的延伸以大致直線的方式驅(qū)動磨削頭30，以使磨削頭30的砂輪32接觸輪胎T的表面S。通過這種方式，通過單一致動器32直接驅(qū)動磨削頭30與輪胎T接觸。一旦從輪胎T上除去足夠的材料，線性致動器20便使臂16縮回，從而牽引輪胎T離開砂輪32。
由于在胎面、側(cè)壁或其間的胎緣處可產(chǎn)生磨削，因此可使磨削頭30、護罩40和馬達35繞軸線70旋轉(zhuǎn)。在所示的實施例中，臂16的端部28在位于護罩40任一側(cè)的一對樞軸點72，74處連接至磨削頭30的護罩40上。如圖5所示，可使樞軸點72，74大致位于馬達35的底部76并基本上與護罩40的頂部78對齊。一傾斜度調(diào)節(jié)器80可在臂16和馬達35的外殼之間延伸，在該處，傾斜度調(diào)節(jié)器80的位移使磨削頭30繞由樞軸點72，74限定的軸線70轉(zhuǎn)動。通過這種方式，如果需要，可驅(qū)動砂輪32以大致平行于表面的方式接觸側(cè)壁、胎緣或胎面。應理解，根據(jù)從輪胎上除去的不對稱性的類型，可以以不同的角度設(shè)置砂輪32的磨削面52。
還應理解，對于不同輪胎T或其上的部分，希望獲得不同的表面特性。因此，當在輪胎勻度機中處理各種輪胎T時，可要求輪胎T的不同磨削處理。為了適應輪胎T中的變化，可以或通過控制砂輪32的轉(zhuǎn)動方向或通過使用包括皮帶輪或齒輪差速器的其它已知裝置來改變砂輪32的轉(zhuǎn)動速度和方向。另外，可選擇具有不同研磨砂的砂輪32來獲取理想的表面特性。
還應理解，只需做略微的修改或不需任何修改，便可將磨削頭30和馬達頭35應用于現(xiàn)有的磨削裝置中。
因此，雖然已根據(jù)帶有雙砂輪的磨削頭對本發(fā)明進行了描述和說明，但是對于輪胎的線性驅(qū)動和砂輪的直接驅(qū)動而言，也可采用僅具有一個砂輪的磨削裝置。
權(quán)利要求
1.一種用于接受輪胎以便進行測試的輪胎勻度機中的磨削裝置，其包括一容納在軸承中的臂；一支承在所述臂上的磨削頭，所述磨削頭具有可轉(zhuǎn)動的砂輪和使砂輪轉(zhuǎn)動的馬達；以及一線性致動器，其可操作地與所述臂接合，以有選擇地使臂作線性運動，從而使所述砂輪有選擇地接觸輪胎。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨削裝置，其特征在于，所述線性致動器為液壓缸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨削裝置，其特征在于，所述線性致動器為氣壓缸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨削裝置，其特征在于，所述線性致動器由馬達驅(qū)動。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨削裝置，其特征在于，所述線性致動器是電動的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的磨削裝置，其特征在于，它還包括一對從所述臂軸向延伸的端件，所述磨削頭可旋轉(zhuǎn)地支承在所述端件之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磨削裝置，其特征在于，它還包括一在所述臂和所述磨削頭之間延伸的傾斜度調(diào)節(jié)器。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的磨削裝置，其特征在于，所述端件可樞轉(zhuǎn)地安裝在所述臂上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的磨削裝置，其特征在于，它還包括在所述臂和所述端件之間延伸的間距調(diào)節(jié)器，所述間距調(diào)節(jié)器適于使所述端件轉(zhuǎn)動。
10.一種用于接受輪胎以便進行測試的輪胎勻度機中的磨削裝置，其包括一支承件；裝配在支承件上的直線軸承；一個臂，其被安裝在所述軸承上且可朝向或遠離輪胎運動；一支承在貼近輪胎的所述臂的一端的磨削頭，所述磨削頭包括一對適于接觸輪胎的可轉(zhuǎn)動砂輪及至少一個使砂輪轉(zhuǎn)動的馬達；及一線性致動器，其可操作地與所述臂接合，從而使砂輪作線性運動以接觸輪胎。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磨削裝置，其特征在于，所述臂的端部包括一對分隔開的元件，所述磨削頭繞一垂直于輪胎軸線的軸線可轉(zhuǎn)動地支承在所述分隔開的元件之間。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的磨削裝置，其特征在于，所述直線軸承包括一對用于接受所述臂的一個邊緣的偏心滾輪。
13.一種用于從轉(zhuǎn)動輪胎以便進行測試的輪胎勻度機中的輪胎上除去材料的方法，其包括設(shè)置一個臂；將一可轉(zhuǎn)動的砂輪安裝在所述臂的一端；將所述臂支承在直線軸承中；向著輪胎線性驅(qū)動所述臂，從而使所述砂輪接觸輪胎；及當砂輪接觸到輪胎時，轉(zhuǎn)動砂輪。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，驅(qū)動所述臂的步驟包括利用一個線性致動器對所述臂施加動力。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，它還包括安裝一個馬達，以轉(zhuǎn)動設(shè)置在支承所述砂輪的臂端附近的所述砂輪。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，它還包括使所述馬達位于所述砂輪附近。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，它還包括使所述砂輪可相對于所述臂運動。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，所述砂輪相對于輪胎的一個表面傾斜。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，它還包括改變所述砂輪的轉(zhuǎn)動方向。
20.一種用于具有一個機架的輪胎勻度機的磨削裝置中的磨削頭，所述輪胎勻度機為了進行測試而在機架中容納有一個輪胎，所述磨削頭包括一砂輪，該砂輪可轉(zhuǎn)動地支承在一護罩中，且由安裝在所述砂輪附近的一個馬達直接驅(qū)動。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的磨削頭，其特征在于，所述馬達是可反轉(zhuǎn)的。
全文摘要
一種用于接受輪胎以便進行測試的輪胎勻度機中的磨削裝置,其包括:一容納在軸承中的臂;一支承在臂上的磨削頭,該磨削頭具有可轉(zhuǎn)動的砂輪和使砂輪轉(zhuǎn)動的馬達;及一線性致動器,其可操作地與所述臂接合,以有選擇地產(chǎn)生臂的線性運動,從而使砂輪有選擇地接觸輪胎。
文檔編號B24B5/44GK1344597SQ0112926
公開日2002年4月17日 申請日期2001年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年10月4日
發(fā)明者理查德·L·德爾莫羅, 戴維·克勞斯, 小戴維·波林 申請人:阿克隆特種機械公司