用于平衡車輛的車輪的機(jī)床及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種機(jī)床和平衡車輪的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所周知，為了平衡車輪，必須將合適的計(jì)算補(bǔ)償重量安裝在該車輪的邊緣。
[0003]這樣的操作需要識(shí)別至少一個(gè)平衡平面，以直角設(shè)置在相對(duì)輪的軸上，并且攔截相應(yīng)的相同平衡平面。
[0004]特別是，為了執(zhí)行一個(gè)車輪的靜平衡，識(shí)別一個(gè)平衡平面是足夠的，而當(dāng)執(zhí)行的是動(dòng)態(tài)平衡，需要識(shí)別兩個(gè)沿車輪軸間隔設(shè)置的平衡平面。
[0005]每個(gè)平衡平面，以及相對(duì)平衡輪廓，是通過(guò)大量待平衡的的邊緣的幾何特征參數(shù)識(shí)別的，這樣對(duì)應(yīng)的平衡平面的直徑的和來(lái)自于一平衡機(jī)床床的固定參考點(diǎn)的后者的距離是相互一致的。
[0006]平衡平面或平面的識(shí)別可通過(guò)直接接觸與一輪廓相一致的邊緣實(shí)現(xiàn)，該輪廓沿著的補(bǔ)償?shù)闹亓渴峭ㄟ^(guò)機(jī)械探針定位的。電子測(cè)量系統(tǒng)相對(duì)于一預(yù)定義參考系統(tǒng)檢測(cè)該機(jī)械探針的位置，并且傳輸該被檢測(cè)的信息至一數(shù)據(jù)處理單元。
[0007]另外，該平衡平面可以通過(guò)電子設(shè)備自動(dòng)識(shí)別，這意味著通過(guò)掃描的邊緣輪廓，能夠確定理想的平衡平面。
[0008]更詳細(xì)的，在識(shí)別平衡平面后，該待平衡的車輪是圍繞其相對(duì)軸旋轉(zhuǎn)的，以及連接到一個(gè)測(cè)量裝置的電子計(jì)算裝置，該測(cè)量裝置屬于該平衡機(jī)床床測(cè)量，所述補(bǔ)償重量的重量應(yīng)是合適的并且它們的角位置是沿相對(duì)平衡平面的。
[0009]隨后，該操作者選擇合適的沿相對(duì)邊緣的平衡輪廓的補(bǔ)償重量，使得其與識(shí)別的應(yīng)用點(diǎn)相一致。
[0010]為了更容易的完成這一階段，儀器通常用于識(shí)別一相對(duì)于平衡機(jī)床床的邊緣上的固定參考區(qū)域，并且待安裝的補(bǔ)償重量相一致。數(shù)據(jù)處理單元是適當(dāng)編程過(guò)的，用于比較計(jì)算的應(yīng)用點(diǎn)的角位置與參考區(qū)域。
[0011]當(dāng)數(shù)據(jù)處理單元發(fā)出信號(hào)，該計(jì)算的應(yīng)用區(qū)域是與該預(yù)定的參考區(qū)域一致的，所述操作員繼續(xù)使該補(bǔ)償重量滿足該邊緣。
[0012]上述參考元件可以是相同的上述機(jī)械探針，其位置由動(dòng)平衡機(jī)床的電子測(cè)量系統(tǒng)識(shí)別，否則由激光束構(gòu)成。
[0013]在后一種情況下，平衡機(jī)床包括一個(gè)平行于平衡的待車輪的軸的移動(dòng)臂是，并且具有一個(gè)光源，其發(fā)射沿一個(gè)固定的，預(yù)定義的相對(duì)于平衡機(jī)床方向的光束。這種移動(dòng)臂相對(duì)于邊緣轉(zhuǎn)化地移動(dòng)，從而使光束攔截識(shí)別的平衡平面。以及在這種情況下，當(dāng)對(duì)相對(duì)平衡平面計(jì)算應(yīng)用區(qū)域的角度的對(duì)準(zhǔn)操作，操作者將由激光束識(shí)別的區(qū)域與補(bǔ)償重量相一致。
[0014]這些平衡機(jī)床的平衡輪有許多弊端。
[0015]已知類型的機(jī)床上不能以一個(gè)簡(jiǎn)單實(shí)用的方法識(shí)別對(duì)應(yīng)的補(bǔ)償重量所安裝的參考區(qū)域。
[0016]必須在事實(shí)上注意到的，對(duì)于該機(jī)械探針的使用，操作者必須保持探頭本身的位置以確保精確的檢測(cè)，同時(shí)，需要適應(yīng)補(bǔ)償重量的力的施加。此外，機(jī)械探針接觸的邊緣的區(qū)域，操作者很難看到，從而該補(bǔ)償重量的應(yīng)用操作將更加困難。
[0017]另一方面，已知的車輪平衡機(jī)床的動(dòng)臂支撐的光源是復(fù)雜的，昂貴的。這是因?yàn)檫@些機(jī)器必須配備一種機(jī)構(gòu)適合動(dòng)臂支撐光源靠近和遠(yuǎn)離邊緣。
[0018]此外，值得注意的是，這些臂的運(yùn)動(dòng)改變車輪平衡機(jī)床的總體尺寸，并且在空間內(nèi)移動(dòng)整體尺寸，這被在邊緣上工作的操作人員利用。結(jié)果就是，動(dòng)臂會(huì)影響操作者的活動(dòng)以及復(fù)雜的補(bǔ)償重量的應(yīng)用程序。
【附圖說(shuō)明】
[0019]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)勢(shì)將通過(guò)一優(yōu)選的實(shí)施例變得更明顯，但這不是唯一的，用于平衡車輛的輪子的機(jī)床的實(shí)施例，說(shuō)明純粹是作為一個(gè)例子，并不限于附圖所示的內(nèi)容:
圖1是根據(jù)本發(fā)明的機(jī)床的透視圖；
圖2是圖1的機(jī)床的部分剖視圖；
圖3是圖2的機(jī)床的局部放大視圖；
圖4是圖1的機(jī)床功能示意圖。
具體實(shí)施例
[0020]特別要提到這些數(shù)字I在本文中表示通過(guò)補(bǔ)償重量的方式來(lái)平衡汽車車輪的機(jī)床。
[0021]該機(jī)床I包括帶有軸3的支撐架2，軸3繞著相應(yīng)的軸線旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。支撐架2 —般支撐電機(jī)裝置，該電機(jī)裝置適用配置旋轉(zhuǎn)中的軸3。
[0022]軸3的目的是同軸支撐車輪10使其保持平衡，其中通過(guò)固定裝置的方法來(lái)保持定位在圖中沒(méi)有顯示。
[0023]車輪這個(gè)詞用在這里是指由邊緣11和固定在邊緣上的輪胎12組裝而成的。該輪軸通過(guò)附圖中附圖標(biāo)記1a來(lái)確定。
[0024]邊緣11依次包含一個(gè)徑向部分13，該徑向部分13具有一個(gè)中心孔，用于接合汽車零件并且讓軸3插入通過(guò)，還包括近似的圓柱部分14，輪胎12固定在其外表面。
[0025]圓柱部分14的內(nèi)表面至少具有兩個(gè)區(qū)域14a和14b，當(dāng)車輪10安裝在車輛上時(shí)，兩個(gè)區(qū)域14a和14b分別朝著內(nèi)部和外部轉(zhuǎn)動(dòng)。優(yōu)選的，第一區(qū)域14a的半徑大于第二區(qū)域14b的半徑。
[0026]正如已經(jīng)上面所說(shuō)的，邊緣11套在徑向位置13上通過(guò)孔的軸3上，并且通過(guò)固定裝置相對(duì)于軸自身封鎖住。
[0027]適當(dāng)?shù)模瑱C(jī)床I包括一連接在支撐架2上的防護(hù)罩4，并且可以移動(dòng)從而至少覆蓋車輪10的上表面為了保護(hù)操作人員。
[0028]機(jī)床I包括識(shí)別裝置5用于識(shí)別至少一個(gè)平衡平面，該平衡平面大致設(shè)置在相對(duì)車輪軸1a成直角的位置，并且定位在至少一個(gè)相對(duì)車輪上的平衡輪廓6上。因此平衡輪廓6相當(dāng)于平衡平面和邊緣11的交叉口，并且確定用于定位平衡重量從而糾正車輪不平衡的所有點(diǎn)。
[0029]特別的，但不僅限于實(shí)施例附圖，識(shí)別裝置5包含相對(duì)于支撐架2移動(dòng)的機(jī)械式探針，兩者在平移中，沿著運(yùn)動(dòng)方向5a，并且繞著對(duì)應(yīng)軸5b旋轉(zhuǎn)。
[0030]因此平衡輪廓6的圓周從和車輪10軸線1a成直角的平衡平面交叉口開(kāi)始并且通過(guò)探針5和具有其自身的邊緣11之間的交點(diǎn)。
[0031]識(shí)別裝置5可操作地連接到適用于檢測(cè)平衡平面位置的處理單元7，以及連接相應(yīng)的輪廓6，至于一預(yù)定義、相對(duì)于機(jī)床I固定的參考系統(tǒng)，通過(guò)圖2和4中的附圖標(biāo)記8來(lái)確定。從而處理單元7要確定平衡輪廓6與探針5和圓柱部分14的內(nèi)表面的接觸點(diǎn)保持相對(duì)應(yīng)的關(guān)系。
[0032]另一實(shí)施例中，然而也不能排除其中識(shí)別裝置5包括用于掃描的邊緣11輪廓的裝置，也被稱為拾取裝置。
[0033]該機(jī)床I包括用于測(cè)量車輪10不平衡的裝置，更具體地說(shuō)，這種測(cè)量方法(這不會(huì)再附圖中展示其細(xì)節(jié)并且它的類型被該領(lǐng)域的技術(shù)員所熟知)包含適用于當(dāng)繞著軸3旋轉(zhuǎn)時(shí)，測(cè)量車輪10的不平衡的測(cè)力傳感器裝置。
[0034]測(cè)量裝置也可操作地連接到處理單元7。
[0035]處理單元7包括用于計(jì)算裝置9，計(jì)算裝置9計(jì)算沿著平衡輪廓6固定的補(bǔ)償重量以及沿著輪廓自身的角位置。因此，計(jì)算裝置9通過(guò)圖3中數(shù)字15來(lái)確定至少一個(gè)沿著平衡輪廓6的補(bǔ)償重量的應(yīng)用點(diǎn)。處理單元7因此適用于處理從識(shí)別裝置5和測(cè)量裝置接受的信息，從而計(jì)算沿著平衡輪廓6的重量以及補(bǔ)償重量正確的角位置。補(bǔ)償重量的應(yīng)用點(diǎn)15數(shù)量可以超過(guò)一個(gè)，并且在特別的實(shí)施例中，他們的位置可以通過(guò)操作人員和分散固定在每個(gè)設(shè)置點(diǎn)的補(bǔ)償重量的特殊軟件來(lái)預(yù)調(diào)，處理單元7因此找到相對(duì)于參考系統(tǒng)8的應(yīng)用點(diǎn)15的角位置，對(duì)應(yīng)的平衡平面的位置已經(jīng)得知。
[0036]機(jī)床I也包含一光學(xué)裝置16，適用于發(fā)射一光束，并如圖2至圖4中所不被參考號(hào)17所識(shí)別，參考號(hào)17位于邊緣11的發(fā)光點(diǎn)18上。發(fā)光點(diǎn)18因而對(duì)應(yīng)于邊緣11上的光束17的投射，并且它的體積依賴于構(gòu)造和光束本身的傾角的大小。如此一個(gè)光束17適合于識(shí)別對(duì)應(yīng)于機(jī)床I的固定的參考位置，并且與操作者期望使用的補(bǔ)償重量一致。
[0037]優(yōu)選的，根據(jù)邊緣11的內(nèi)部表面的可及性，參考位置被操作者預(yù)設(shè)。優(yōu)選的，參考位置被選擇在對(duì)應(yīng)用邊緣11的低處區(qū)域。進(jìn)一步的，參考線19被預(yù)設(shè)相對(duì)于機(jī)床I固定，并與邊緣11交叉，參考位置與的平衡輪廓6的交叉點(diǎn)與參考線19所一致。參考線19的位置為，例如在處理單元7的內(nèi)存中所預(yù)設(shè)。
[0038]機(jī)床I也包含移動(dòng)裝置20，用于相對(duì)于邊緣11移動(dòng)光束17，以適合承載對(duì)應(yīng)于平衡輪廓6的發(fā)光點(diǎn)18。
[0039]光學(xué)裝置16也有效的連接至處理單元7。處理單元7因而可以獲得和比較相對(duì)于參考系統(tǒng)8的平衡面，應(yīng)用點(diǎn)15和發(fā)光點(diǎn)18的位置。
[0040]處理單元7包括命令裝置21，它適合于操作移動(dòng)裝置20，以便于根據(jù)相對(duì)位置把發(fā)光點(diǎn)18帶入相應(yīng)的平衡輪廓6。
[0041]適當(dāng)?shù)?，處理單?適合于以聲學(xué)的和/或視覺(jué)的方式，在某一時(shí)刻激活信號(hào)裝置，此時(shí)刻在應(yīng)用點(diǎn)15的位置對(duì)應(yīng)于操作者預(yù)設(shè)的參考位置，例如對(duì)應(yīng)于發(fā)光點(diǎn)18的位置。
[0042]根據(jù)本發(fā)明，移動(dòng)裝置20適合于使光束17相對(duì)于邊緣11圍繞對(duì)應(yīng)的軸旋轉(zhuǎn)，后者被圖中的參考號(hào)22所識(shí)別。
[0043]光束17的方向因此是可移動(dòng)的，并且相對(duì)于邊緣11圍繞軸22旋轉(zhuǎn)。
[0044]有利地，圍繞該光束17旋轉(zhuǎn)的軸22是實(shí)質(zhì)上橫向于所述車輪10的軸1a旋轉(zhuǎn)的。
[0045]更為詳細(xì)的，圍繞該光束17旋轉(zhuǎn)的軸22是實(shí)質(zhì)上以一個(gè)直角設(shè)置在所述車輪10的軸1a0
[0046]所說(shuō)的移動(dòng)裝置20適用于沿至少一個(gè)環(huán)形扇區(qū)23旋轉(zhuǎn)所述光束17，所述環(huán)形扇區(qū)適于攔截沿至少一預(yù)設(shè)的參考線19的邊緣。該環(huán)形扇區(qū)23的角位置相對(duì)于所述框架2是可調(diào)的。
[0047]該處理單元7，因此能夠相對(duì)于參考系統(tǒng)8確定發(fā)光點(diǎn)18的位置，該參考系統(tǒng)知道沿其發(fā)光點(diǎn)本身運(yùn)行位置的預(yù)設(shè)參考線19，并知道相對(duì)于軸22的移動(dòng)裝置20的角位置。
[0048]優(yōu)選地，該光學(xué)裝置16包括至少一個(gè)適用于發(fā)射光束17光源24并且相對(duì)框架2固定。
[0049]在圖示的實(shí)施例中，移動(dòng)裝置20包括光束17的反射裝置25，該光束是移動(dòng)繞坐標(biāo)軸22旋轉(zhuǎn)的。
[0050]更具體地，當(dāng)反射裝置25圍繞該框架本身移動(dòng)旋轉(zhuǎn)時(shí)，該光源24與框架2是部分聯(lián)系的。
[0051 ] 適當(dāng)?shù)模撘苿?dòng)裝置20還包括電機(jī)(在圖中不可見(jiàn))，用于操作圍繞軸22旋轉(zhuǎn)的反射裝置。該電
機(jī)裝置，例如，是步進(jìn)電機(jī)的類型。
[0052]該處理單元7連接電機(jī)的軸圍繞反射裝置旋轉(zhuǎn)，并且其接收了反射裝置本身相關(guān)的角位移，知曉先前確定的邊緣11幾何尺寸的，能準(zhǔn)確地確定相對(duì)于參考系統(tǒng)8的發(fā)光點(diǎn)18的位置。
[0053]反射裝置25，例如由一個(gè)鏡子組成，包含一反射面，反射面設(shè)置于與光源24發(fā)出的光束17原點(diǎn)方向相傾斜的方向。
[0054]適當(dāng)?shù)模瓷溲b置25沿著一有限的旋轉(zhuǎn)弧度圍繞軸22旋轉(zhuǎn)，以便沿著上述的扇形區(qū)域移動(dòng)光束17。可以調(diào)整反射裝置25相對(duì)于光源24的角位置，以改變光束17的方向，因此改變扇形區(qū)域相對(duì)于機(jī)床I的方向。
[0055]