專利名稱：輪胎拆裝機及測量力的變化的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種輪胎拆裝機及測量作用于車輪/輪胎組件的外周表面與輥之間的力的變化的方法。
背景技術(shù)：
從EP2110270A1中獲知一種輪胎拆裝機及用于將輪胎安裝至車輪的輪輞上和/或從車輪的輪輞上拆卸輪胎的方法。此種輪胎拆裝機包括至少一個可移動地連接于支柱的安裝和/或拆卸工具。至少一個安裝和/或拆卸工具能夠被設(shè)置為，在不損壞輪輞的情況下，使輪胎能夠安裝至輪胎上和/或從輪胎上拆下。還從US2009/0301192A1中獲知一種車輪組裝服務(wù)系統(tǒng)，特別是一種具有輥的車輪平衡器，該輥通過樞轉(zhuǎn)運動朝輪胎胎紋表面移動，以對輪胎施加受控力?？蓹z測出徑向和 /或軸向力的變化，并由此確定輪胎的不均勻度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種輪胎拆裝機，其能夠檢測車輪/輪胎組件的不均勻度和/或均勻度。此外，本發(fā)明的目的在于提供一種使用輪胎拆裝機檢測輪胎的不均勻度和/或均勻度的方法。上述目的由這樣的輪胎拆裝機實現(xiàn)，其包括固定裝置，該固定裝置用于接收車輪/輪胎組件，以使車輪/輪胎組件繞軸線旋轉(zhuǎn)。負載輥能夠與該車輪/輪胎組件的外周表面接觸，以對外周表面施力?？刂蒲b置控制由該輥施加于外周表面的預(yù)先確定的力。傳感裝置測量作用于該車輪/輪胎組件的外周表面與該輥之間的力的變化。力的變化特別地沿著在該固定裝置的軸與輥軸之間的直線測出。根據(jù)本發(fā)明，輪胎拆裝機，其表示一種用于將輪胎安裝至輪輞上或從輪輞上拆卸輪胎的裝置，其能夠測定于負載輥與車輪/輪胎組件的外周表面之間的力的變化。這些所測的力的變化對應(yīng)于車輪/輪胎組件的、特別是輪胎的不均勻度。利用本發(fā)明的輪胎拆裝機，測出作用于車輪/輪胎組件的外周表面、特別是輪胎的胎紋表面與輥之間的力的變化。為此，以預(yù)先確定的力將輥沿直線推向車輪/輪胎組件，或?qū)④囕?輪胎組件推向輥。分析所測的力的變化，并測定出相應(yīng)的不均勻度。由于不均勻度導(dǎo)致車輛前軸和后軸產(chǎn)生擺動，從而導(dǎo)致車輪歪斜運動，并導(dǎo)致方向盤上發(fā)生振動，因此，應(yīng)避免不均勻度出現(xiàn)。車輪/輪胎組件的不均勻度對于車輛的運行產(chǎn)生不利影響，并導(dǎo)致不良運行性能?？刂蒲b置可包含由車輛制造商預(yù)設(shè)的不均勻度參數(shù)的極限值。如果所測的值超過這些極限值，則對車輪/輪胎組件進行處理或?qū)⑵涮舫?。預(yù)先確定的力或負載可通過在負載輥與車輪/輪胎組件之間的相對平移運動來施加，而不在輪胎的外周表面產(chǎn)生任何沖量。用于支撐固定裝置和輥的至少一個支撐裝置被設(shè)計為用于使固定裝置和輥沿直線彼此相對移動，以對輪胎的外周表面施加預(yù)定力。固定裝置和輥可同時或各自獨立地移動。
根據(jù)一實施例，輥以可調(diào)節(jié)高度的方式安裝在豎直的支撐部上，例如支柱上。因此，輥可適于處于豎直位置，并適合車輪/輪胎組件的截面寬度，且輥以這樣的方式定位，即，車輪/輪胎組件與輥對齊，特別是相對于輥對中放置。根據(jù)另一實施例，輥位于固定的高度水平。輥的軸向長度大于當前的車輪/輪胎組件的寬度，因此，可對當前的車輪/輪胎組件進行檢測。固定裝置可沿著直線朝向輥移動，以允許車輪/輪胎組件的外周表面與輥接合。特別的，固定裝置可朝安裝有輥的支撐框架移動。為進行固定裝置的移動，設(shè)置線性驅(qū)動裝置，特別是機電驅(qū)動裝置或液壓/氣動的活塞_/氣缸驅(qū)動裝置。固定裝置能夠位于多個距輥間距不同的位置上，從而具有不同尺寸的車輪/輪胎組件的各個外周表面可以與輥接合的方式定位。替換地，輥可沿著直線朝向固定裝置移動，以允許車輪/輪胎組件的外周表面與輥接合。輥可由機電驅(qū)動裝置或液壓/氣動的活塞-/氣缸驅(qū)動裝置驅(qū)動。輥能夠位于多個離車輪/輪胎組件不同距離的位置上，從而具有不同尺寸的車輪/輪胎組件的各個外周表面可以與棍接合的方式定位。優(yōu)選地，設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置，特別是電機，以使車輪/輪胎組件繞軸旋轉(zhuǎn)。為了檢測輪胎的不均勻度，輪胎的整個圓周表面被“滾過”。此驅(qū)動裝置也可用于將輪胎安裝至輪輞上，或從輪輞上拆卸輪胎。
可選擇地，可設(shè)有第二驅(qū)動裝置，特別是電機，以驅(qū)動輥?？蛇x擇地，僅設(shè)有一個驅(qū)動裝置來驅(qū)動輥和車輪/輪胎組件，以測量力的變化。在不均勻度測量期間中，由第二驅(qū)動裝置驅(qū)動的負載輥減小車輪/輪胎組件的外周表面與輥之間的摩擦。具體地，輥被安裝為使得能夠至少測出作用在車輪/輪胎組件的外周表面與輥之間的徑向力的變化。徑向力為大致垂直于輪胎的軸線作用的力。此外，可測出軸向或橫向力，即，測出大致沿輪胎的軸線的方向作用的力。可由傳感裝置測出力的變化，該傳感裝置連接于輥或固定有車輪/輪胎組件的固定裝置。傳感裝置可包括應(yīng)變儀、壓電傳感器和/或霍爾傳感器，以測量軸向和/或徑向的力?？墒褂萌我庖阎哪軌蛴脕頊y定橫向和/或徑向力的傳感器。具體地，車輪/輪胎組件的各個外周表面為輪胎的胎紋表面。根據(jù)優(yōu)選實施例，帶有輪胎的輪輞固定于固定裝置上，該輪胎可作為車輪使用，且車輪這樣相對于輥定位，即，使得胎紋表面與負載輥接合。此后，使車輪旋轉(zhuǎn)，測出胎紋表面與輥之間力的變化，以測定車輪/輪胎組件的不均勻度。此外，本發(fā)明涉及一種測量作用于車輪/輪胎組件的外周表面與輥之間的力的變化的方法，其中，該車輪/輪胎組件安裝在輪胎拆裝機的固定裝置上。該固定裝置具有軸線，車輪/輪胎組件繞該軸線旋轉(zhuǎn)，其中，負載輥對車輪/輪胎組件的外周表面施加預(yù)先確定的力?？刂蒲b置控制由該輥施加于車輪/輪胎組件外周表面的預(yù)先確定的力，傳感裝置測量作用于該外周表面與該輥之間的力的變化。為了對輪胎的外周表面施加預(yù)先確定力，執(zhí)行輥與固定裝置彼此之間沿著直線的相對移動。關(guān)于這些優(yōu)點參考上文所進行的說明。具體地，通過傳感裝置測量徑向和/或軸向力的變化，該傳感裝置以力鎖合的方式連接于固定裝置的軸或連接于輥。優(yōu)選地，與力的變化對應(yīng)的信號被傳感裝置發(fā)送至控制裝置?？刂蒲b置包括分析部件，分析部件分析信號，并估測車輪/輪胎組件的均勻度或不均勻度。根據(jù)優(yōu)選實施例，固定裝置水平移動而輥豎直移動到這樣的位置，在該位置上，輥與車輪/輪胎組件的外周表面接合。可選擇地，輥為豎直且水平地移動至輥與車輪/輪胎組件的外周表面接合的位置。根據(jù)另一實施例，輥和固定裝置同時彼此相對移動。固定裝置和/或輥可由線性驅(qū)動裝置，特別是機電驅(qū)動裝置驅(qū)動，以對車輪/輪胎組件的外周表面施加預(yù)先確定的力。與用來驅(qū)動固定裝置的形式相獨立地，驅(qū)動裝置，特別是線性驅(qū)動裝置可包括鎖止裝置，特別是自鎖式機械裝置，其使固定裝置與輥之間產(chǎn)生相對移動，并剛性地連接于固定裝置和輥。鎖止裝置可被設(shè)計為將固定裝置的軸與輥的軸鎖止，以使二者之間的距離恒定。傳感裝置可包括負載傳感器或被設(shè)計作為負載傳感器，其提供電信號，該電信號與作用于車輪/輪胎組件的外周表面與輥之間的力成比例。負載傳感器可設(shè)有力感應(yīng)元件，力感應(yīng)元件以力鎖合的方式連接于輥或固定裝置，其中，在力感應(yīng)元件上產(chǎn)生的物理效 應(yīng)被轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?。適當?shù)呢撦d傳感器可包括應(yīng)變儀、壓電元件、霍爾元件和/或磁彈性體。傳感裝置可連接于或包括校準裝置，該校準裝置被設(shè)計為確定作用于該車輪/輪胎組件的外周表面與該輥之間的力的絕對值。力的值與輪胎剛度成比例。輪胎拆裝機可設(shè)有掃描裝置，其被設(shè)計為特別地在輥的角位置上掃描輪胎一個側(cè)壁或輪胎兩側(cè)壁的橫向跳動。優(yōu)選為，當輥與車輪/輪胎組件的外周表面接合時，測量橫向跳動。也可在輥與輪胎不接合的時候測量輪胎的橫向跳動。此外，可在負載狀態(tài)或非負載狀態(tài)下，輪胎的不同膨脹壓力的情況下測出該橫向跳動。所測的跳動值可用于確定輪胎剛度。輪胎拆裝機可設(shè)有多個掃描裝置，以確定輪輞徑向跳動，并確定車輪/輪胎組件的徑向跳動?？稍谪撦d狀態(tài)和非負載狀態(tài)下，進行定車輪/輪胎組件的徑向跳動的測量。此外，輪胎拆裝機可設(shè)有角測量裝置，以在車輪/輪胎組件的旋轉(zhuǎn)過程中，特別是在力的變化和多個跳動測量值的測量過程中，確定車輪/輪胎組件的角位置。此外，輪胎拆裝機可設(shè)有匹配裝置，以將輪胎重新安裝到輪輞上。在匹配操作過程中，力的變化的高值與沿著車輪/輪胎組件外周的輪輞徑向跳動的低值達到這樣的角位置，在所述角位置上，由于輪胎和輪輞的不均勻?qū)е碌恼駝颖蛔钚』?。將力的測量和/或跳動的測量中至少一個測量值相對于預(yù)先確定力的值或跳動值進行比較，以進行質(zhì)量檢測。


以下參照附圖對本發(fā)明進行更加詳細的介紹，在附圖中圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的輪胎拆裝機，其中車輪/輪胎組件和輥處于車輪/輪胎組件的外周表面未與輥接合的位置；圖2示出了圖I中的輪胎拆裝機，其中車輪/輪胎組件的外周表面與輥接合；圖3示意性地示出了圖I和圖2中設(shè)備的傳感裝置和控制裝置；圖4示出了車輪/輪胎組件與負載輥處于接合位置時，車輪/輪胎組件和負載輥的位置；
圖5示出了對輪輞的外周表面進行掃描的示意圖；及圖6示出了用于說明確定輪胎剛度的方法的圖示。
具體實施例方式圖I、圖2和圖4示出了輪胎拆裝機，其表示一種用于將輪胎10安裝至構(gòu)成車輪/輪胎組件14的實施例的車輪的輪輞12上，或用于從車輪/輪胎組件的輪輞12上拆卸輪胎10的設(shè)備。輪胎拆裝機包括車輪固定 裝置18，其具有軸19，輪輞12被固定到該軸上。車輪固定裝置18具有軸線S，并可借助于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置35繞軸線S旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置35可為電機形式。輪輞12特別地通過夾持裝置以不可旋轉(zhuǎn)的方式連接于固定裝置18的軸19，并以與軸19對中的方式固定。固定裝置18可朝支撐部20移動，該支撐部承載安裝/拆卸工具及負載輥26 (見圖I、圖2中箭頭所示)。支撐部20被設(shè)計成為輪胎拆裝機的豎直支柱。因此，固定裝置18可固定于多個距離支撐部20不同的位置上。支撐部20大致平行于固定裝置18的軸線(S)延伸。固定裝置18在支撐部22或基架上被支撐并引導(dǎo)，以進行線性運動，特別是沿水平方向的線性運動。支撐部20、22剛性連接在一起。在測量過程中，固定裝置18可通過鎖止裝置31 (圖4)固定地鎖止在其位置上。固定裝置18包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置35、軸19及軸支撐部29，該軸支撐部剛性連接于滑架36，滑架36被引導(dǎo)為在支撐部22中做線性運動。至少一個安裝和/或拆卸工具以可調(diào)節(jié)高度的方式連接于支撐部20上。圖1、2示出了不同類型的安裝或拆卸工具，即一個鉤狀工具23和兩個胎圈釋放工具24。當將胎圈壓離輪輞凸緣時，胎圈釋放工具24可以以與固定裝置18的軸線S以及車輪的軸線(由于車輪與軸19對中設(shè)置)平行的關(guān)系，朝向彼此移動。在車輪/輪胎組件從負載輥26釋放的同時(圖I)，進行安裝及拆卸操作。此外，輥26優(yōu)選為處于與支撐部20連接的固定位置，并且可以與對面的車輪/輪胎組件14對齊，特別是相對于對面的車輪/輪胎組件14中心定位設(shè)置，并適合于不同寬度的車輪/輪胎組件。輥26可繞其軸線B旋轉(zhuǎn)。在其他實施例中，輥26能夠以可調(diào)節(jié)高度的方式設(shè)置。在圖I中，所示的固定裝置18處于這樣的位置，在該位置上車輪/輪胎組件的外周表面、特別是胎紋表面28不與輥26接合。圖2示出了這樣的位置，在該位置上胎紋表面28與輥26接合。在線性運動過程中，可以預(yù)設(shè)力將固定裝置18推向輥26。控制裝置32連接于固定裝置18，并控制所施加的預(yù)先確定的力(見圖3、4)。預(yù)先確定的力被直接傳遞至外周表面，而不產(chǎn)生任何沖量。此外，控制裝置32連接于傳感裝置30。傳感裝置30能夠測量出作用于胎紋表面28與輥26之間的力的變化。具體地，傳感裝置30能夠測量軸向或橫向的力(見圖1、2中箭頭A)和/或徑向的力(見圖1、2中箭頭R)。相應(yīng)的信號被發(fā)送至控制裝置32。根據(jù)所測的軸向和徑向力的變化，可確定胎紋表面28和輪胎的不均勻度或均勻度。以下介紹輪胎拆裝機的操作。車輪/輪胎組件14被對中地安裝并固定于固定裝置18上。此后，固定裝置18被朝向支撐部20驅(qū)動，直至胎紋表面28與輥26接合。在測量力的變化的過程中，固定裝置18借助于鎖止裝置被固定的鎖止在其位置上。預(yù)先確定的力作用于輥26與胎紋表面28之間?？刂蒲b置32控制預(yù)先確定的力。接著，車輪/輪胎組件14被固定裝置18轉(zhuǎn)動，且圓周表面被輥26 “滾過”。因此，作用于胎紋表面28與輥26之間的力的變化或力被測出。具體地，傳感裝置30測量徑向和/或橫向的力，并將相應(yīng)的信號發(fā)送至控制裝置32 (見圖1、2中箭頭R)。根據(jù)橫向和徑向力的變化，可通過控制裝置32的分析部件確定胎紋表面28和輪胎的不均勻度或均勻度。例如，應(yīng)變儀可為傳感裝置30的一部分。應(yīng)變儀與輥26的軸34或固定裝置18的軸19(見圖3)形成力鎖合連接。由沿徑向和/或軸向(即橫向)的力(見圖3中箭頭R和A)導(dǎo)致的傳感裝置30的感應(yīng)元件27的擴張和/或壓縮影響到應(yīng)變儀的電阻，應(yīng)變儀的電阻可被作為電信號檢測并測量?？墒褂脡弘娧b置或霍爾傳感器或其他力的測量裝置來測量力和力的變化。輥26可直接安裝于支撐部20或工具架35上。替代地，固定裝置18可固定地與支撐框架22連接，并不可相對于支撐框架22移 動，輥26可通過線性驅(qū)動裝置移動，通過該方法使其能夠接合于輪胎的胎紋表面，從而對車輪/輪胎組件的胎紋表面施加預(yù)先確定的力。在測量力的變化的過程中，在輥26與胎紋表面接合的位置上，輥26可由鎖止裝置固定地鎖止，將在以下對此進行詳細說明。鎖止裝置可設(shè)于輥26或工具架35與支撐部20之間。固定裝置18可由已知的鎖止裝置鎖止，該鎖止裝置用于在進行輪胎安裝/拆卸操作的過程中將固定裝置18鎖止在支撐部22上。可替換地，支撐在支撐部22和支撐部20上的鎖止裝置可在固定裝置18與輥26之間起作用，以下將結(jié)合圖4對此進行說明。圖4詳細地示出了力的測量裝置，其可設(shè)置于輪胎拆裝機上，例如設(shè)置于根據(jù)圖
1、2的輪胎拆裝機上。根據(jù)圖4，輥26借助于支撐框架37支撐在豎直延伸的支撐部20的預(yù)先確定的高度水平上。支撐框架37剛性地連接于支撐部20，其中，傳感裝置30設(shè)置在支撐框架37與支撐部20之間，所述傳感裝置包括負載傳感器13或被設(shè)計作為負載傳感器。負載傳感器13包括力感應(yīng)元件27，其一側(cè)接合或剛性地連接于豎直的支撐部20，另一側(cè)連接于支撐框架37。作用于輪胎10與輥26之間的力對力感應(yīng)元件的物理特性產(chǎn)生影響，同時，在測量力的過程中，固定裝置18和車輪/輪胎組件14的軸線S與輥26的軸線B之間的距離保持恒定。車輪/輪胎組件14被輥26加載，并繞自身的軸線旋轉(zhuǎn)，所述車輪/輪胎組件的軸線與固定裝置18的軸線S同軸。由于在測量力的過程中，固定裝置18和車輪/輪胎組件14的軸線S與輥26的軸線B之間的距離保持恒定，因此，借助這樣的測量組件，由負載傳感器13直接測量出輪胎10的彈力。本發(fā)明的測量組件可提供繞輪胎外周在各個角位置上的輪胎彈力的值。所測定的彈力符合以下等式Fs = Fffl-F1其中，F(xiàn)s=輪胎彈力Fni=所測的力F1 =由輥施加在輪胎表面上的恒定的力輪胎彈力的值與輪胎的剛度成比例。力的測量裝置可包括如圖4所示的一個負載傳感器13或一個傳感裝置30，或者包括多個負載傳感器或多個傳感裝置，特別是如圖4中虛線所示的，位于支撐框架37與支撐部20之間的兩個負載傳感器13/傳感裝置30。負載傳感器13/傳感裝置30還可設(shè)置于輥軸34和支撐框架37之間，或牢固地連接固定裝置18的軸19和輥26的軸34的裝置內(nèi)的其他適當位置，例如位于軸19與軸支撐部29或滑架36之間。感應(yīng)元件27可為設(shè)有應(yīng)變儀的可變形本體，應(yīng)變儀的電阻通過本體變形而改變，該變形可為彎曲、拉伸、壓縮等。力感應(yīng)元件27可為磁彈性體，其變形使得電感改變。此外，力感應(yīng)元件27可為壓電-石英晶體或霍爾元件,作用于此元件上的力借此被轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷骸Ｒ虼?，負載傳感器13或傳感裝置30能夠提供電信號，該電信號與作用于輥26與輪胎10之間的力成正比。傳感裝置30或負載傳感器13可連接于校準裝置15，其被設(shè)計為確定作用于車輪/輪胎組件14的外周表面28與輥26之間的力的絕對值。在圖4所示的實施例中，校準裝
置15被集成在控制裝置32的電子裝置內(nèi)，但校準裝置15也可結(jié)合于傳感裝置30或負載傳感器13內(nèi)。棍26的支撐部20和固定裝置18的滑架36被構(gòu)造為使棍26和固定裝置18沿著在固定裝置18的軸線S與輥的軸線B之間延伸的直線移動，其中輥26可繞軸線B旋轉(zhuǎn)。在圖4所示的實施例中，固定裝置18被線性驅(qū)動裝置11，特別是被機電驅(qū)動裝置驅(qū)動，以對車輪/輪胎組件14的胎紋表面28施加預(yù)先確定的力。線性驅(qū)動裝置11包括自鎖式機械裝置31，其將電機38的旋轉(zhuǎn)運動傳遞至固定裝置18。自鎖式機械裝置31包括螺桿39，其被電機38旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動。螺桿39的螺紋40與滑架36的內(nèi)螺紋41嚙合。在螺桿39的旋轉(zhuǎn)過程中，固定裝置18和車輪/輪胎組件14沿著支撐部22內(nèi)的槽孔移向輥26或從輥26移開。為了進行力的測量，如圖4所示，輪胎10被壓向輥26，自鎖式裝置31將固定裝置18的軸線S與輥26的軸線B鎖止，以使二者之間的距離恒定。可使用其他鎖止裝置，例如可使用螺栓等，代替由螺桿39的螺紋40和滑架36的內(nèi)螺紋41提供的自鎖式裝置31。輪胎拆裝機可設(shè)有掃描裝置16，其被設(shè)計為，在車輪/輪胎組件14被輥26加載的情況下(如圖4所示)，或在輪胎10處于離開輥26的位置的情況下(如圖2所示)，掃描至少一個輪胎側(cè)壁上的橫向跳動，特別是在輥26的角位置上的橫向跳動。US 7，738，120B2中記載一種適當?shù)姆墙佑|式掃描裝置，其形式為一個基于光學(xué)激光三角法原理的片光成像系統(tǒng)。該光學(xué)掃描裝置可設(shè)有光源，光源向車輪表面，特別是輪胎側(cè)壁發(fā)射片光形狀的平面光束42形式的光束或者平面光束，光源與側(cè)壁表面在沿著條形入射區(qū)域的多個入射點處相交。在各個入射點處，光束以多條反射光線的形式散射。隨后，這些反射光線中的至少多條通過透鏡系統(tǒng)或輸入光瞳在二維光敏傳感器表面上聚集或聚焦成條形投射圖像區(qū)域。然后，車輪或輪輞上被檢測的各個入射點之間的間距以及位置可以根據(jù)發(fā)射光束和反射光束的方向，特別是根據(jù)檢測信號通過三角檢測法來確定。通過這些信號，能夠確定輪胎10的一側(cè)或兩側(cè)上的橫向跳動。掃描裝置可連接于控制裝置32，所測的圍繞輪胎10外周的值可用于確定輪胎剛度。根據(jù)實施例所示的輪胎拆裝機包括另外的掃描裝置43，以確定車輪/輪胎組件14的徑向跳動，如圖4所示。從US 7，768，632B2中獲知，掃描裝置43可設(shè)于支撐部22或支撐部20上。此外，掃描裝置43可用于確定輪輞12的跳動，特別是輪輞12的外周表面的跳動(如圖5所示)。掃描裝置43的結(jié)構(gòu)與以上闡述的掃描裝置16的結(jié)構(gòu)相同。掃描裝置43的光束42優(yōu)選為掃描輪輞12的胎圈座(bead seat)表面44，以確定這些表面外周上的徑向跳動。角測量裝置21連接于固定裝置18的軸19，以在車輪/輪胎組件的旋轉(zhuǎn)過程中，特別是在對力的變化進行測量和對其徑向和橫向跳動，特別是輪胎側(cè)壁的跳動進行測量過程中，確定車輪/輪胎組件14的角位置。此外，通過角測量裝置21確定輪輞12的外周上，具體是胎圈座表面44外周上的跳動的角位置，所述角測量裝置的測量信號被傳送至控制裝置32。根據(jù)本實施例的輪胎拆裝機包括匹配裝置17，以與控制裝置32配合，將輪胎10重新安裝到輪輞12上以達到一個角位置，在該角位置上，特別地在輪輞12的胎圈座表面44上的、所測的力的變化的高點和所測的輪輞徑向跳動的低點達到一個相互的角定位，使得至少滿足以下一種匹配條件使得車輪/輪胎組件的振動或徑向力的變化或徑向跳動最小化。為了達到這些條件中的至少一個，使特別是在胎圈座表面上的輪輞徑向跳動的低點與 力的變化的高點基本處于圍繞車輪/輪胎組件14的外周的相同角位置上。匹配裝置17可被設(shè)計為非旋轉(zhuǎn)地夾持在位于胎圈釋放工具24中部的表面上。除了以輥24作為胎圈釋放工具以外，還可使用非旋轉(zhuǎn)胎圈釋放元件或附加的夾持元件，從而在匹配操作過程中執(zhí)行對輪胎的夾持動作。在將輪胎10從負載輥26的外周表面釋放出之后(圖I)進行匹配操作。胎圈釋放工具，例如胎圈釋放輥24，被壓在輪胎的側(cè)壁上，以在車輪/輪胎組件14在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置35的作用下旋轉(zhuǎn)的同時，由兩側(cè)將輪胎10從輪輞上釋放出來。接著，輪胎被夾持在匹配裝置17之間，并保持在固定的角位置上。在控制裝置32的控制下，輪輞12在旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置35的作用下旋轉(zhuǎn)到指定位置，在該指定位置上，先前說明的至少一個條件得到滿足。負載輥26的直徑小于待測定的車輪/輪胎組件14的直徑，并且負載輥的直徑可為120mm至180mm。由輥26施加于輪胎外周表面的恒定負載約為3kN至4kN。在力的測量過程中，旋轉(zhuǎn)速度約為70rpm至lOOrpm。為了執(zhí)行匹配操作，所測的力的變化的第一諧波(harmonics)和所測的輪輞跳動的第一諧波用于控制軸19相對于輪胎的旋轉(zhuǎn)，其中輪胎由匹配裝置17穩(wěn)固地固定。為了獲得關(guān)于輪胎質(zhì)量的其他信息，可在力的測量過程中確定高階諧波。圖6說明了繞軸線S環(huán)繞輪胎外周360°來確定輪胎剛度的方法，其中軸線S對應(yīng)于輪胎的軸線。圖表(A)示出了繞軸線S、環(huán)繞360°的車輪/輪胎組件14的徑向力的變化F。圖表(B)示出了由圖5中的測量獲得的輪輞的、特別是胎圈座表面的徑向跳動R0。測量的起點(角位置為0° )由設(shè)置在輪輞12上的索引標記確定。圖表(C)示出了繞軸線S、在360°范圍內(nèi)的輪胎剛度TS，其中軸線S與輪胎的軸線相同。圖表(C)是通過將圖表(A)與圖表⑶相減獲得，具體是從圖表(A)中減去圖表(B)。相減的操作可由控制裝置32的計算部分完成。通過使所確定的輪胎剛度和輪輞跳動用于使輪胎在輪輞上轉(zhuǎn)動相應(yīng)的角位置，以使車輪/輪胎組件的振動或力的變化最小化/輪換，由此也可對匹配操作進行控制。例如，使輪輞的跳動的低點與輪胎剛度的高點處于匹配位置。附圖標記列表
10 輪胎11線性驅(qū)動裝置12 輪輞13負載傳感器14車輪/輪胎組件(車輪)15校準裝置16掃描裝置17匹配裝置
·
18固定裝置19固定裝置的軸20輥的支撐部(支柱)21角測量裝置22固定裝置的支撐部23安裝/拆卸工具24胎圈釋放工具25工具架26負載輥27力感應(yīng)元件28車輪/輪胎組件的外周表面(胎紋表面)29軸支撐部30傳感裝置31自鎖式機械裝置32控制裝置33 槽孔34 輥軸35旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置36 滑架37支撐框架38電機(電動機)39 螺桿40電機，電動機41內(nèi)螺紋42平面光束43掃描裝置44胎圈座表面
權(quán)利要求
1.一種輪胎拆裝機，包括 固定裝置(18)，所述固定裝置用于接收車輪/輪胎組件的至少一個輪輞，該固定裝置(18)具有軸線(S)， 輥(26)，所述輥能夠與該車輪/輪胎組件的外周表面接觸，并對該車輪/輪胎組件的外周表面施加預(yù)先確定的力， 控制裝置(32)，所述控制裝置用于在該車輪/輪胎組件繞該固定裝置的軸線(S)旋轉(zhuǎn)的過程中控制由該輥(26)施加的預(yù)先確定的力，以及 傳感裝置(30)，用于測量作用在該車輪/輪胎組件(14)的外周表面與該輥(26)之間的力的變化， 其中，該輥(26)和固定裝置(18)的支撐部(20、22)被設(shè)計為用于使該輥(26)與固定裝置(18)沿直線朝向彼此相對移動以對該車輪/輪胎組件的外周表面施加預(yù)先確定的力。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的輪胎拆裝機，其中，安裝有該輥(26)的支撐部(20)為該輪胎拆裝機的支柱。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的輪胎拆裝機，其中，該固定裝置(18)能夠朝向該輥(26)移動，以實現(xiàn)在該車輪/輪胎組件的外周表面與該輥(26)之間的接合。
4.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的輪胎拆裝機，其中，該輥(26)能夠朝向該固定裝置(18)移動，以實現(xiàn)該車輪/輪胎組件的外周表面與該輥(26)的接合。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，在該固定裝置(18)上設(shè)有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動裝置(35)，用以圍繞該固定裝置(18)的軸線(S)驅(qū)動該車輪/輪胎組件(14)。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，設(shè)有用于驅(qū)動該輥(26)的驅(qū)動裝置。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，測量作用于該車輪/輪胎組件的外周表面與該輥(26)之間的橫向力和/或徑向力的變化的傳感裝置(30)包括力感應(yīng)元件(27)，所述力感應(yīng)元件通過力鎖合的方式連接于該輥(26)或固定裝置(18)，其中，在該力感應(yīng)元件(27)上產(chǎn)生的物理效應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?br> 8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，該傳感裝置(30)包括應(yīng)變儀、壓電傳感器和/或霍爾傳感器。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，該車輪/輪胎組件的外周表面為該輪胎(10)的胎紋表面(28)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，至少在該車輪/輪胎組件(14)的旋轉(zhuǎn)過程中，該輥(26)被支撐在相對于該車輪/輪胎組件(14)的固定的徑向位置。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，該輥(26)被固定在支撐框架(37)上。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，該輥(26)的和固定裝置(18)的支撐部(20、22)被構(gòu)造為使得該輥(26)和固定裝置(18)沿著在該固定裝置(18)的軸線(S)與輥軸線(B)之間延伸的直線移動，其中該輥(26)能夠繞該輥軸線(B)旋轉(zhuǎn)。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，該固定裝置(18)和/或輥(26)由線性驅(qū)動裝置(11)驅(qū)動，特別是由機電驅(qū)動裝置驅(qū)動，以在該車輪/輪胎組件的外周表面上施加預(yù)先確定的力。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，設(shè)有鎖止裝置，以將該固定裝置(18)的軸線(S)與該輥(26)的軸線(B)之間的距離鎖止為恒定。
15.根據(jù)權(quán)利要求13和14所述的輪胎拆裝機，其中，該線性驅(qū)動裝置(11)包括自鎖式機械裝置(31)，該自鎖式機械裝置傳遞運動，并剛性連接于該固定裝置(18)和輥(26)，以形成所述鎖止裝置。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，該傳感裝置(30)包括負載傳感器(13)或被設(shè)計作為負載傳感器(13)，該負載傳感器提供電信號，該電信號與作用于該車輪/輪胎組件的外周表面與該輥(26)之間的力成比例。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，該傳感裝置(30)連接于或包括校準裝置(15)，該校準裝置被設(shè)計為確定作用于該車輪/輪胎組件的外周表面與該輥(26)之間的力的絕對值。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，設(shè)有掃描裝置(16)，該掃描裝置被設(shè)計為掃描至少一個輪胎側(cè)壁的橫向跳動，特別是在該輥(26)的角位置處掃描。
19.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，設(shè)有掃描裝置(43)，以確定輪輞徑向跳動，特別是該胎圈座表面(44)的跳動。
20.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，設(shè)有角測量裝置(21)，以在該車輪/輪胎組件(14)的旋轉(zhuǎn)過程中，特別是在測量力的變化的過程中，確定該車輪/輪胎組件的角位置。
21.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的輪胎拆裝機，其中，設(shè)有匹配裝置(17)，以將該輪胎(10)重新安裝到該輪輞(12)上以到達一個角位置，在該角位置上，力的變化的高點與輪輞徑向跳動的低點重裝匹配。
22.一種測量作用于車輪/輪胎組件的外周表面與輥(26)之間的力的變化的方法，其中，該車輪/輪胎組件安裝在輪胎拆裝機的固定裝置(18)上，該固定裝置(18)具有軸線(S)，其中，該輥(26)與該車輪/輪胎組件沿直線朝向彼此相對移動，以對該車輪/輪胎組件的外周表面施加受控的預(yù)先確定的力，以及在該車輪/輪胎組件繞該軸線(S)旋轉(zhuǎn)的同時，測出該車輪/輪胎組件的外周表面與該輥(26)之間的力的變化。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中，使該輥(26)和車輪/輪胎組件沿著在該固定裝置(18)的軸線(S)與輥軸線(B)之間延伸的直線朝向彼此相對移動，其中，該輥(26)能夠繞該輥軸線(B)旋轉(zhuǎn)。
24.根據(jù)權(quán)利要求22或23所述的方法，其中，令該固定裝置(18)水平移動至使該車輪/輪胎組件的外周表面與該輥(26)接合。
25.根據(jù)權(quán)利要求22至24中任一項所述的方法，其中，使該輥(26)水平移動至這樣的位置，在該位置上，該輥與該車輪/輪胎組件的外周表面接合。
26.根據(jù)權(quán)利要求22至25中任一項所述的方法，其中，測量出沿著在該固定裝置(18)的軸線(S)與輥軸線(B)之間延伸的直線作用的、和/或垂直于該直線作用的力的變化。
27.根據(jù)權(quán)利要求22至26中任一項所述的方法，其中，在測量力的變化的過程中，使該固定裝置(18)與輥(26)固定地鎖止在各自的位置上。
28.根據(jù)權(quán)利要求22至27中任一項所述的方法，其中，產(chǎn)生并校準與所測的力的變化成比例的電信號，以確定所測的力的絕對值。
29.根據(jù)權(quán)利要求22至28中任一項所述的方法，其中，確定至少一個輪胎側(cè)壁的橫向跳動。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的方法，其中，分別在一個角位置上測出橫向跳動，在該角位置上，該輥(26)與該車輪/輪胎組件的外周表面接合。
31.根據(jù)權(quán)利要求29或30所述的方法，其中，在該輪胎的不同膨脹壓力的情況下測出該橫向跳動。
32.根據(jù)權(quán)利要求22至31中任一項所述的方法，其中，測出輪輞的跳動，特別是該胎圈座表面的跳動。
33.根據(jù)權(quán)利要求22至32中任一項所述的方法，其中，執(zhí)行與該輪輞和/或輪胎的相應(yīng)角位置有關(guān)的跳動的測量和/或力的測量。
34.根據(jù)權(quán)利要求22至33中任一項所述的方法，其中，將力的測量和/或跳動的測量中的至少一個測量值與各自的預(yù)先確定的力的值或跳動值進行比較。
35.根據(jù)權(quán)利要求22至34中任一項所述的方法，其中，相對于該輪輞重新安裝該輪胎，以使旋轉(zhuǎn)的車輪/輪胎組件的振動或力的變化最小化。
36.根據(jù)權(quán)利要求22至35中任一項所述的方法，其中，根據(jù)輪輞的、特別是該胎圈座表面上的跳動以及該車輪/輪胎組件的力的變化在360°范圍內(nèi)的角位置測出輪輞的、特別是該胎圈座表面上的跳動以及該車輪/輪胎組件的力的變化，以及其中，從所測的該車輪/輪胎組件的力的變化中減去所測的輪輞的跳動，以確定圍繞整個輪胎外周的輪胎剛度。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種輪胎拆裝機，包括固定裝置(18)，其用于接收車輪/輪胎組件的至少一個輪輞，其中該固定裝置(18)具有軸線(S)；輥(26)，其能夠與該車輪/輪胎組件(14)的外周表面接觸，并對該車輪/輪胎組件(14)的外周表面施加預(yù)先確定的力；控制裝置(32)，用于在該車輪/輪胎組件繞該固定裝置的軸線(S)旋轉(zhuǎn)的過程中，控制所施加的預(yù)先確定的力；及傳感裝置(30)，用于測量作用于該車輪/輪胎組件的外周表面與該輥(26)之間的力的變化，其中，該輥(26)和固定裝置(18)的支撐部(20、22)被設(shè)計為用于使該輥(26)與固定裝置(18)沿直線朝向彼此相對移動以對該車輪/輪胎組件(14)的外周表面施加預(yù)先確定的力。
文檔編號G01M17/02GK102770290SQ201080064138
公開日2012年11月7日 申請日期2010年12月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月17日
發(fā)明者P·索特朱 申請人:施耐寶儀器股份有限公司