[发明专利]上轮辋柔性定位装置及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于轮胎动平衡试验机的上轮辋柔性定位装置及其方法，属于橡胶机械与工业自动化领域。

背景技术

在制造橡胶轮胎的工艺过程中，需在线进行一系列的检测项目，如在轮胎出厂前必须经过动平衡与不平衡量的测试，以针对轮胎在制造加工过程中形成的不平衡质量进行检测和评级。在动平衡试验机上，通常需设置有用于将被检测轮胎装卡到上、下轮辋之间、然后再进行充气、高速旋转并测量的过程阶段。

如后附图1所示的轮胎动平衡试验机部分结构，现有技术通常采用气缸23驱动的三组卡爪22，在上轮辋装置中形成上轮辋轴21的定位与夹持，长时间使用后上轮辋轴21与主轴头20的孔内壁之间因摩擦而易于起毛刺。由于上轮辋轴21与主轴头20之间形成的是刚性对中结构，一旦上轮辋轴21与主轴头20发生微量相地位移，则在定位装卡被检测轮胎过程中，两者极易出现无调节余量的抵触而卡死。

动平衡试验就无法继续进行，只能通过人工操作或是重新调试安装上轮辋轴而恢复与主轴的轴向对中。

有鉴于此，特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述的上轮辋柔性定位装置及其方法，其目的在于解决上述问题而采取提供轴向对中调节余量的柔性定位装置、以及应用此类装置的定位方法，以期满足上轮辋套相对于主轴具有垂向与横向位移调节的使用需求，从而实现上轮辋套具备微量的自适应调节能力，保证在一定相对位置误差范围内顺利地装卡被检测轮胎，提高检测效率与准确度。

另一发明目的是，通过上轮辋套相对于主轴的微量位移，避免上轮辋套与主轴发生刚性碰撞而保护此类部件，减小因无余量的相对位置调节而形成的设备损耗。

为实现上述发明目的，所述上轮辋柔性定位装置主要包括有：

承载上轮辋套沿垂向升降以与就位主轴进行轴向穿套的提升板；

与现有技术的区别之处在于，在上轮辋套与提升板之间设置有定位块，

上轮辋套的顶端连接一定位轴，定位轴的顶端滑动地嵌套于定位块的滑槽中；

在定位块的内腔中，设置一通过相对位置改变而限制或允许定位轴沿垂向与横向位移的限位块。

如上述基本方案，上轮辋套与就位主轴的轴向中心线重合，上轮辋套应与就位主轴无阻碍、无卡滞地进行轴向穿套。

当上轮辋套与就位主轴的轴向中心线不再重合时，也就是说，上轮辋套与就位主轴出现相对的横向位移时，上轮辋套开口处与就位主轴顶端相抵触，则在定位块的内腔中通过改变限位块的相对位置以允许定位轴沿垂向与横向发生微量位移，即上轮辋套的顶端定位轴在定位块滑槽中摆动，以实现就位主轴仍可穿套进入上轮辋套中，避免因上轮辋套整体刚性连接而出现如背景技术所提及的卡死现象。

随后提升板继续带动上轮辋套沿垂向下降，最终完成被检测轮胎的装卡操作。

为进一步地提高上轮辋套顶端在定位块滑槽中的摆动幅度，以适应并解决上轮辋套与就位主轴轴向中心线之间更大的横向误差，较为优选与简易的改进方式是，

在定位轴的顶端，设置一个与滑槽垂向截面形状相匹配的梯形调整块，当上轮辋套开口处与就位主轴顶端相抵触时，随着上轮辋套顶端的定位轴沿垂向上升，定位轴与定位块滑槽之间的横向间隙加大，则定位轴具有更大的摆动幅度以带动上轮辋套开口处沿横向移动或倾斜，以更为顺利地允许就位主轴穿套进入上轮辋套中。

为改善限位块限制或允许定位轴沿垂向与横向位移的灵活性，可在提升板底部固定一用于装配定位块、气缸的固定板，气缸的输出轴连接并驱动所述的限位块。

气缸的输出轴可沿垂向或横向连接并驱动限位块，当将气缸设置于定位块的侧部时，沿定位块内腔的横向开口方向驱动限位块往复移动，以抵紧定位轴或提供定位轴沿垂向位移的空间；当将气缸设置于定位块内腔中，其输出轴可沿垂向连接并驱动限位块往复升降，以抵紧定位轴或提供定位轴沿垂向位移的空间。

从简化定位块结构与减小其占用空间体积的角度出发，较为细化的改进方案是，沿定位块的横向设置容纳所述限位块的内腔，气缸相对于内腔横向开口设置，则气缸输出轴横向驱动限位块往复移动。

为降低上轮辋套与就位主轴发生相互抵触时形成的硬性冲击损害，以及在两者相互横向位移量较为微小的前提下，即使不通过定位轴的垂向与横向位移仍能实现就位主轴穿套进入上轮辋套中，可在上轮辋套底端开口处与就位主轴顶端之间设置有倒角结构，即可在上轮辋套底端开口处设置有倒角（如环状的梯形倒角）、也可在就位主轴的顶端设置有倒角（如环状的梯形倒角）。

 

基于上述发明设计构思与定位装置的结构改进，本发明同时还可实现下述上轮辋柔性定位方法：