一種用于自動化輪胎和車輪組裝的方法和機器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本公開內(nèi)容涉及車輪和輪胎組裝，并且更具體地涉及用于組裝車輪和輪胎的可編程機器和方法。
【背景技術(shù)】
[0002]本節(jié)提供涉及本公開內(nèi)容的可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的背景信息。
[0003]要將輪胎正確安裝到車輪，輪胎必須被呈遞并保持就位，使得當(dāng)開始安裝過程時，輪胎的下部胎圈的一部分抵靠車輪的安全胎圈被推動。這一條件需要在整個安裝過程中被保持。單胎圈安裝過程需要安裝頭的兩次旋轉(zhuǎn)，每次旋轉(zhuǎn)將一個輪胎胎圈安裝到車輪。雙胎圈安裝過程在單次旋轉(zhuǎn)中完成，在這次旋轉(zhuǎn)期間，兩個輪胎胎圈被同時安裝到車輪。
[0004]用一些機械將輪胎呈遞給車輪的過程在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的。然而，這個過程一直使用固定定位方法學(xué)來完成，其中，所有的運動都是具有嚴(yán)格的停止位置的單行程運動。由于引入新的輪胎技術(shù)和輪胎的縱橫比持續(xù)下降，這種固定定位方法學(xué)最近在輪胎安裝中遇到了困難。因此，需要提供一種在安裝過程中能夠使用可調(diào)節(jié)定位方法學(xué)動態(tài)控制呈遞臂的方法和機器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本節(jié)提供本公開內(nèi)容的總體概述，但不旨在成為本主題的全部范圍或其所有特征的全面公開內(nèi)容。
[0006]公開一種可編程的車輪和輪胎組裝機器和組裝方法，該機器和方法能夠在安裝過程中補償不同的車輪和輪胎組合并能夠動態(tài)操縱上部和下部填充組件。目前這些發(fā)展已經(jīng)取得了兩種方法學(xué)。在第一實施方案中，上部填充組件包括承載在鉸接式機械臂上的上部呈遞臂，使得其提供六個控制軸以操縱上部呈遞臂。在第二實施方案中，上部填充組件包括承載在驅(qū)動單元上的上部呈遞臂，該驅(qū)動單元具有兩個伺服控制軸，每個伺服控制軸能夠獨立操縱上部呈遞臂。另外，下部填充組件包括承載在驅(qū)動單元上的一對下部呈遞臂，每個臂具有單個伺服控制軸，該伺服控制軸在一個水平面上操縱下部呈遞臂并提供動態(tài)輪胎保持和安置能力。不同于傳統(tǒng)的上部和下部填充組件，該技術(shù)能夠在安裝過程中將上部和下部呈遞臂連續(xù)操縱到各個編程位置。使用機械臂和/或伺服控制的驅(qū)動器允許在整個安裝過程中呈遞臂移動的連續(xù)位置和/或力反饋。另外，車輪和輪胎數(shù)據(jù)可以被存儲在存儲器中，并與所期望的安裝協(xié)議相關(guān)聯(lián)。以這種方法，用于每個獨立輪胎與車輪組合的安裝協(xié)議可以被快速和準(zhǔn)確地調(diào)用用于編程機器。
[0007]在實踐中，根據(jù)上述改進(jìn)的可編程機器包括:用于支撐車輪的底座；相對于底座可安置的用于將車輪夾緊在底座上的夾緊機構(gòu)；相對于底座從原位置可安置到胎圈安裝位置用于相對于車輪定位和保持輪胎的下部呈遞臂；相對于底座從原位置可安置到輪胎保持位置用于相對于車輪定位和保持輪胎的上部呈遞臂；以及相對于底座沿輪胎安裝路徑可移動用于將輪胎組裝到車輪上的安裝頭。機器控制器可操作以基于車輪和輪胎數(shù)據(jù)從存儲的存儲器位置調(diào)用安裝協(xié)議。在安裝過程中，機器控制器基于安裝協(xié)議向夾緊單元、下部填充組件、上部填充組件和安裝頭傳達(dá)指令用于安置和操縱這些部件。
[0008]在實踐中，根據(jù)上述改進(jìn)組裝車輪和輪胎的方法包括:獲取用于車輪和輪胎組合的數(shù)據(jù)并基于該數(shù)據(jù)調(diào)用安裝協(xié)議。車輪被運送到安裝臺中并被夾緊就位。輪胎被運送到安裝臺中，并且下部呈遞臂被安置以相對于車輪定位和保持輪胎。上部呈遞臂被安置到輪胎壓低位置以相對于車輪定位和保持輪胎。安裝頭沿基于安裝協(xié)議的輪胎安裝路徑被操縱用于將輪胎組裝到車輪上。在安裝頭沿輪胎安裝路徑被操縱時，下部和上部呈遞臂也基于安裝協(xié)議被操縱，以促進(jìn)輪胎被組裝到車輪上。
[0009]從本文提供的描述可知，進(jìn)一步的適用范圍將是顯而易見的。在本
【發(fā)明內(nèi)容】
中的描述和具體示例僅旨在說明的目的，而并非旨在限制本公開內(nèi)容的范圍。
【附圖說明】
[0010]本文描述的附圖僅用于選定實施例的說明目的，并不是所有可能的實施方式，并且不旨在限制本公開內(nèi)容的范圍。
[0011]圖1例示用于輪胎和車輪組裝的可編程機器；
[0012]圖2例示在圖1中示出的夾緊單元和下部填充組件的示意性橫截面；
[0013]圖3例示在圖1中示出的安裝頭和上部填充組件的示意性橫截面；
[0014]圖4例示在圖1中示出的上部填充組件的替代實施例的示意性橫截面；以及
[0015]圖5是表示用于輪胎和車輪組裝的自動化方法的流程圖。
[0016]在整個附圖的若干視圖中，對應(yīng)的附圖標(biāo)記指示對應(yīng)的部件。
【具體實施方式】
[0017]現(xiàn)將參考附圖更全面地描述示例實施方案。
[0018]提供示例實施方案使得本公開內(nèi)容將是透徹的，并且向本領(lǐng)域的技術(shù)人員充分傳達(dá)本公開內(nèi)容的范圍?？申U述具體細(xì)節(jié)以提供對本公開內(nèi)容的實施方案的透徹理解。不必采用具體細(xì)節(jié)，示例實施方案可以以許多不同的形式實施并且任一實施方案不應(yīng)被解釋為限制本公開內(nèi)容的范圍，這對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是顯而易見的。在一些示例實施方案中，公知的過程、公知的結(jié)構(gòu)以及公知的技術(shù)未詳細(xì)描述。
[0019]本文使用的術(shù)語僅用于描述特定示例實施方案的目的，并不旨在限制。如在本文所使用的，單數(shù)形式“一個”和“所述”還可包括復(fù)數(shù)形式，除非上下文另外明確指出。術(shù)語“包括”、“包含”和“具有”是非排他的，并因此指定引用的結(jié)構(gòu)或步驟的存在；例如陳述的特征、整數(shù)、步驟、操作、組元和/或部件，但并不排除存在或者增添其另外的結(jié)構(gòu)或步驟。本文所述的方法、步驟、過程和操作不應(yīng)被解釋為需要以陳述順序或所討論或例示的任何特定順序執(zhí)行，除非特別指出為執(zhí)行的順序。還應(yīng)當(dāng)理解，可采用另外的、替代的或等效的步驟。
[0020]當(dāng)結(jié)構(gòu)被稱為在其他結(jié)構(gòu)“上”、“嚙合到”、“連接到”或“耦接到”其他結(jié)構(gòu)時，它可以是直接或間接(即，經(jīng)由中間結(jié)構(gòu))在其他結(jié)構(gòu)上、直接或間接嚙合、連接或耦接到其他結(jié)構(gòu)。相反，當(dāng)結(jié)構(gòu)被稱為“直接在”其他結(jié)構(gòu)上、“直接嚙合到”、“直接連接到”或“直接耦接到”其他結(jié)構(gòu)時，可沒有中間結(jié)構(gòu)存在。用于描述元件之間關(guān)系的其他詞語應(yīng)以類似的方式解釋(例如，“在...之間”對“直接在...之間”，“相鄰”對“直接相鄰”)。如本文所使用的，術(shù)語“和/或”包括一個或多個關(guān)聯(lián)引用項的任何組合與全部組合。
[0021]本文用于描述各種結(jié)構(gòu)或步驟的程度的術(shù)語(例如，第一、第二、第三)并不旨在限制。這些術(shù)語用來區(qū)分一個結(jié)構(gòu)或步驟和其他結(jié)構(gòu)或步驟，并不暗示次序或順序，除非通過它們使用的上下文明確指出。因此，在沒有背離示例實施方案的教導(dǎo)的情況下，第一結(jié)構(gòu)或步驟相似地可被稱為第二結(jié)構(gòu)或步驟。同樣，本文用于描述一個結(jié)構(gòu)或步驟與其他結(jié)構(gòu)或步驟的相對特定關(guān)系的空間相對術(shù)語(例如，“內(nèi)”、“外”、“在...之下”、“在...下面”、“下部”、“在...上面”、“上部”)可包含不同于在附圖中描繪的裝置或其操作的定向。例如，在沒有實質(zhì)影響其特定關(guān)系或操作的情況下，如果某圖被翻轉(zhuǎn)，則被描述為“在其他結(jié)構(gòu)之下”或“在其他結(jié)構(gòu)下面”的結(jié)構(gòu)將被定向為“在其他結(jié)構(gòu)上面”。該結(jié)構(gòu)可被另外定向(例如，旋轉(zhuǎn)90度或其它定向)，并且本文使用的空間相對描述符相應(yīng)做出解釋。
[0022]現(xiàn)參考圖1，例示根據(jù)本公開內(nèi)容的可編程輪胎呈遞器10。輪胎呈遞器10限定安裝臺12，該安裝臺具有固定裝置14、夾緊單元16、下部填充組件18、安裝頭20和上部填充組件22。上部填充組件22包括用于操縱上部呈遞臂26的多軸機械手24(如最佳參見圖2)?？删幊炭刂破?8與夾緊單元16、下部和上部填充組件18和22以及安裝頭20通信，用于提供這些部件的移動的操作控制。安裝臺12通常包括相鄰安裝臺12定位用于將車輪W和輪胎T運送入和運送出輪胎呈遞器10的材料處理機械(未示出)。替代地，車輪W和輪胎T可以被手動運送給輪胎呈遞器10和從輪胎呈遞器10送出。
[0023]現(xiàn)參考圖1和圖2，固定裝置14包括支撐底座32的基座30，底座32限定固定的工作表面。夾緊單元16通常被支撐在底座32之下并且具有耦接到一組滑塊36的驅(qū)動單元34。在滑塊36頂部上形成的夾緊爪38穿過底座32延伸至工作表面之上。驅(qū)動單元34可采取任何傳統(tǒng)的形式，并且可操作以將滑塊36從非夾緊位置橫向向內(nèi)移動到夾緊位置?；瑝K36在夾緊位置的情況下，夾緊爪38嚙合車輪W的一部分，優(yōu)選地，嚙合輪輞用于將車輪W固定到底座32。在本實施方案中，驅(qū)動單元34具有電機驅(qū)動的直齒圓柱齒輪，該直齒圓柱齒輪具有一對齒條，每個齒條位于直齒圓柱齒輪的每一側(cè)上?；瑝K36被耦接到齒條，使得直齒圓柱齒輪的旋轉(zhuǎn)橫向移動夾緊爪38。雖然圖2示出嚙合車輪W的單個夾緊爪38，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，夾緊單元16采用在圍繞車輪的空間關(guān)系中布置的多個夾緊爪。
[0024]下部填充組件18通