专利名称：带有可倾斜的夹紧装置的车轮平衡台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种定位和夹持车辆车轮以便为其附加平衡重量的平衡台，其具有夹紧装置，该装置具有至少两个相互对置的、用于压靠在车轮圆周边上的夹钳，这些夹钳被支承成可绕共同的夹紧轴线转动，其中，至少一个夹钳借助驱动装置可沿夹紧轴线往复运动和转动，所述平衡台还具有输送装置，它用于输送位于夹紧装置的夹钳之间的车轮。
所提到的这类平衡台可从Carl Schenck股份公司的B 1026号手册“用于型号系列400ABBE，400FBLR，400RBLR车轮的平衡机”中获知。这些公知的平衡台可用于在工业生产线上对车辆车轮的不平衡进行补偿。在这样的生产线上要在多个前后相继的工位上对车轮进行测量，确定其不平衡度，然后通过手工操作安设平衡块来实现平衡。这种公知的平衡台具有被驱动的用于输入和输出车轮的辊子传输轨和在安设平衡块时用于夹持所输入的车轮以及为将平衡块安设在第二平衡面内而将车轮翻转到另一轮侧的夹紧装置。为了将车轮旋进平衡位置，在此需要第二工位。此外，为安设平衡块总是将车轮仅夹持在水平平躺的位置上。这样一来，当平衡位置处于不太有利的位置上时对手工操作安设平衡块来说将很困难，并且也不符合人类工程学。
在德国专利说明书DE 196 11 574 C1所公开的用于对车辆车轮进行工业平衡的装置中，在两个平面内测量不平衡度并在车轮上标注平衡位置。随后借助传输辊将车轮输送到轮槽中并将其夹持在竖立位置。在该位置上可在车轮上安设锤击配重(Schlaggewichte)。为将粘接配重(Klebegewichtes)安设在车轮的轮圈中，要借助机械驱动装置使轮槽的夹持装置绕水平轴线转动90°。由此可使车轮处于以车轮内表面朝上的水平位置。
在欧洲专利申请说明书EP 1 116 944 A2中公开了一种带有夹持装置的平衡台，其中，为固定平衡块可将车轮旋转到适当的位置。在夹持装置的第一位置，车轮处于竖立位置状态下，以便将由夹持件夹紧的平衡块固定。该夹持装置可从第一位置运动到第二位置。为此夹持装置沿两个方向转动，使得在第二位置状态下的车轮处于以轮内侧面向操作人员并相对于操作人员向后倾斜的位置，这对于粘接平衡块特别有利。该公知的装置不太适合于自动输入和输出车轮，而且需要很大的运动空间。
本发明的目的在于提供一种所述类型的适合应用在对不平衡进行补偿的流水线上的平衡台，它以符合人类工程学的有利方式加设各种类型的平衡块，例如加设一体式的锤击配重、两段式的夹卡配重(Klammergewichten)和粘接配重，并且对位置要求很低。
上述目的是这样来实现的，即，使所述夹紧装置从夹钳的夹紧轴线基本上沿水平方向走向的初始位置运动到所述夹紧轴线与水平方向成至少30°夹角的倾斜位置。
按照本发明构造的平衡台可简便地为车轮的定位提供附加的自由度，从而可以将有待平衡的车轮分别安置在对于安设无论哪种类型的平衡块都符合人类工程学的方便位置上并将其固定在该位置上。
按照本发明的另一建议，所述夹紧装置具有一框架，该框架带有两个在所述输送装置两侧沿输送方向延伸的边腿，在这两个边腿上分别安设有一夹钳，并且该框架可围绕横向垂直于所述夹紧轴线的偏转轴线偏转到所述倾斜位置。所述偏转轴线优选位于输送装置的面向操作人员的一侧，这样，位于夹紧装置中的车轮在倾翻时可被抬高。当然也可考虑这样的应用情况，即，此时比较有利的是将所述偏转轴线设置在所述输送装置的大约中部或使输送装置背朝操作人员的一侧。
按照本发明的又一扩展设计，可将至少一个沿输送方向延伸的边腿固定在框架上的第一和第二位置上，其中，所述边腿在第一位置上时与其相对边腿的间距大于其在第二位置上时与其相对边腿的间距。上述措施可简便地使夹紧装置的夹钳开度与差距很大的各车轮直径相匹配，而不需要大的且费用昂贵的夹紧装置的夹紧行程。从对称的观点出发，也可相宜地在所述框架上为两个夹钳的边腿设置多个固定位置。
为了能够将平衡台中的车轮旋转到适当的平衡位置上，按照本发明，每个夹钳具有两个平行的辊子，它们构成车轮圆周边的压靠面。两个夹钳的这些辊子同样可相互平行，因而所述夹紧在夹钳之间的车轮在转动时不会沿轴向改变其位置。可通过手工操作将车轮旋进平衡位置，此时可减小夹紧装置的夹紧力，以减小旋转阻力。优选至少一个辊子与旋转驱动装置耦连，以便将车轮自动旋进平衡位置。按照本发明，可将该旋转驱动装置设置在辊子中。在此特别有利的是，旋转驱动装置是带有减速齿轮传动机构的滑阀式气动发动机，因为这种发动机可制作得很小、价廉且不会过热。
为了测量辊子在旋进时的旋转角度，按照本发明的另一建议，在一辊子上设置测量装置，例如转角传感器。在此优选涉及一种不被驱动的辊子。由此可避免在辊子上检测到的测量值因可能的驱动转差而失真。
按照本发明的一有利的扩展设计，将夹紧装置的一夹钳固定在沿纵向可移动和可转动地被支承在壳体内的轴的一端，该轴与设置在壳体中的旋转驱动装置耦连，并且在该轴的另一端上旋转支承着一轭架，该轭架将平行于所述轴的安设在所述壳体上的提升油缸的活塞杆的运动传递到所述轴上。这一结构设计可简便地形成大的夹紧行程、产生足够的夹紧力和实现被夹紧车轮的翻转。
为了确保夹紧装置的两个夹钳的辊子在终端位置时能相互平行定向，所述夹钳可旋转运动到两个有180°转角差的由止挡限定的终端位置，在这两个终端位置上的辊子的轴线分别竖直走向。按照本发明，不是直接而是通过被夹紧的车轮使可旋转驱动的夹钳另外可动力啮合地尤其是借助弹性卡锁地被紧固在所述终端位置上，以确保即便在松开夹紧装置后或在转动被夹紧的车轮时仍能保持两个夹钳的辊子的平行性。
供车轮翻转所需的运动空间可在倾斜轴线处于恰当位置时通过使夹紧装置运动到倾斜位置来实现。然而为此需要较陡峭的倾斜位置。为了即便在不倾斜所述夹紧装置时也可以使车轮翻转，按照本发明的另一建议，将输送装置设置在升降台上，并通过降低该升降台可使之下降到所述传输面下方。如果输送装置的升降行程受到限制，就可以将所述夹紧装置的倾斜和所述输送装置的下降相互结合起来，以腾出供车轮翻转所需的运动空间。这两种运动过程的结合对于减小运动过程所需的周期也是有利的。
按照本发明，输送装置可具有两个或更多相互间隔设置的输送带或者类似的循环输送部件。输送带或者类似的循环输送部件可以与多个带有与输送带或者输送部件相平行的旋转轴线的传输辊相邻，其中，这些传输辊被支承在一升降凳上，该升降凳可从所述传输辊位于所述输送装置的传输面下方的低位置移动到所述传输辊超出所述输送装置的传输面的高位置。传输辊的作用是，在夹紧车轮的情况下使车轮沿夹紧轴线移动更容易。为此，这些传输辊将移动到高位置。为了借助输送装置能输入和输出车轮，传输辊的低位置也是必要的。
按照本发明，将上面支承有传输辊的升降凳设置在输送装置的升降台上。这样，随着升降台的降低，也可降低带有传输辊的升降凳。
按照本发明的另一建议，可在输送装置的输入和/或输出边缘处设置过渡传送辊，以便车轮在被输入和输出时不发生扭转。
下面借助附图所示实施方式对本发明予以详细说明。附图中
图1是本发明的平衡台的一实施方式的透视图；图2是图1所示平衡台的断面视图；图3a和3b分别示出在图1所示平衡台上输入和输出车轮的情况；图4a和4b分别示出在图1所示平衡台上夹紧和松开车轮的情况；图5a和5b分别示出在图1所示平衡台上降低和升高升降台的情况；图6a和6b分别示出在图1所示平衡台上翻转和往回翻转车轮的情况；图7示出在图1所示平衡台上将车轮旋进平衡位置的情况；图8a和8b分别示出在图1所示平衡台上将车轮倾斜抬高和返回倾斜的情况。
图1所示平衡台可用于具有多个工位的用于平衡汽车车轮的设备中。该平衡台具有底板1和设置于底版上的支架2。支架2有两个平行的侧壁3。相邻工位或输入和输出传送装置可与侧壁3相连。在支架2的前侧4设有挡板5。
支架2的上侧支承着带有平行于底板1的传输轨的输送装置6。输送装置6具有三条相互间隔设置的传输带7，这三条传输带由在支架2两侧设置的转向辊导引。为了驱动传输带7设有带有锥齿轮传动机构9的驱动马达8。输送装置6被安设在升降台10上，该升降台被设置在支架2上。借助升降台10可使传输轨的高度与相邻工位适配，并可使输送装置6降到传输轨所在高度平面之下或使之升高到超过传输轨的高度水平。升降台10的驱动装置可设计成电动式或气动式。
在输送装置6的每条传输带7旁都有一传输辊11，所述传输辊具有平行于传输带7纵向的旋转轴线。如图2中所看到的那样，这些传输辊11一起被支承在升降凳12上。升降凳12高度可调地被支承和支撑在升降台10上，该升降凳可被带到传输辊11位于输送装置6的传输面下方的低位置。因此输送装置6可在升降凳12的这一位置不受阻碍地输入和输出车轮。借助于驱动装置，升降凳12可被提升到传输辊11超出所述输送装置6的传输面的高位置。在此位置，位于平衡装置中的车轮可横向于输送装置6地移动到传输辊11上。
在支架2上设有在安设平衡重块时用于夹紧车辆车轮的夹紧装置13。夹紧装置13具有围绕所述输送装置6的框架14，该框架可转动地支承在支架2上。为此支架2具有两个固定在侧壁3的前方端侧的轴承座15。在所述框架14上设有一些连接板16。这些连接板16可绕平行于底板1的旋转轴线转动地支承在轴承座15中。
框架14大体呈矩形形状并具有前边腿17、后边腿18和两个侧边腿19。此外，两个侧边腿19在所述前、后边腿17、18下方通过托梁20、21相互固定连接。前边腿17和后边腿18通过螺栓或其他适合的固定件拆卸方便地与侧边腿19相连，并且能够以距离所述输送装置6更大间距或更小间距的方式固定在侧边腿19上。
在侧边腿19的上侧分别设置有过渡传送辊21，它们在图2所示的框架14的常规位置状态时被定向为平行于输送装置6的旋转轴线，并且与输送装置6的输送平面相切。过渡输送辊21在输入和输出车轮时用于保证车轮不扭歪。
在前边腿17的中部安设有直立的板22，夹钳23高度可调地且可转动地支承在该直立板上。在夹钳23上有两个相互平行并间隔设置的辊子24，它们构成对于有待平衡的车轮圆周边的压靠面。在板22和夹钳23之间作用有弹性卡锁装置，该卡锁装置将各夹钳23以使辊子24垂直定向的方式保持在板22上的位置处。如果夹钳23克服弹性卡锁装置的保持力转动，那么它在转动角度达到180°后将重新被弹簧卡锁装置抓握并锁定。
在后边腿18上固定着一个与夹钳23相对置的夹钳25，它同样带有两个相互平行并间隔设置的辊子26、27。夹钳25被固定在轴28的端部，所述轴沿轴向可移动地并可转动地被支承在与边腿18固定相连的壳体29内。壳体29高度可调地被安设在边腿18上。在壳体29上有旋转驱动装置30，通过该装置可使轴28旋转至少180°。通过旋转驱动装置30，所述夹钳25可在两个位置锁定，在这两个位置上，辊子26、27和处于卡锁位置的夹钳23的辊子24平行。通过设置在轴上的感应式接近开关(induktiveNherungsschalter)可监测是否达到这两个位置。
轴28的与夹钳25相对的端部从壳体29中伸出并可转动地被支承在轭架31中。轭架31的两端分别与固定在壳体29一侧的气动提升缸33的活塞杆32相连。通过操纵这两个提升缸33可将轭架31拉近靠�？翘�29，由此可使轴28在壳体29内轴向移动，同时使夹钳25朝向夹钳23移动。当车轮位于这两个夹钳23和25之间时，就能以所述方式通过操纵提升缸33将车轮夹紧在两个夹钳23、25之间。
在夹钳25的辊子26中有一旋转驱动装置，以便能够通过驱动辊子26将被夹紧的车轮旋进平衡位置。优选采用滑阀式气动发动机作为旋转驱动装置，因为它可制作得较小也不会过热。为了测量车轮的旋转转角，在辊子27中设有转角传感器。
如图1所示，夹紧装置13的框架14可运动到倾斜位置，在该位置上，由夹钳23、25的共同旋转轴线构成的夹紧轴线与输送装置6的水平传输面倾斜相交。借助提升油缸34可使框架14倾斜运动，该提升油缸可偏转地支承在底板1上，其活塞杆35与框架14的后托梁20铰接连接。在图示的实施方式中，可使框架14倾斜到使夹紧轴线与水平面成45°夹角的位置。
下面详细说明在生产线上用手工操作对车辆车轮进行平衡补偿的所述平衡装置所能执行的功能。
图3a和3b示出了车轮36输入和输出的情况。此时，输送装置6位于规定的输送平面内。带有传输辊11的升降台下降到低位置。夹紧装置13的夹钳23、25相互远离，框架14则位于其通常的水平位置。
在输入车轮前，先测量车轮36的不平衡度并将其旋到相对于上侧平衡平面的平衡位置。在输入车轮时保持该转动位置，以使车轮36正好处于在平衡装置中就第一平面的平衡来说为正确的位置上。
为了夹紧被输入的车轮36，使升降凳12和传输辊11运动到高位置。由此车轮36从传输装置6上被抬起。这一点在图2中示出。此外，在需要时、例如当车轮的尺寸要求这样做时，还可借助升降台10将车轮36向上提升得更高。
图4a和4b示出了夹紧和松开车轮的情况。在图4a中，前边腿17和后边腿18分别位于其返回的固定位置上，此固定位置对于装入大直径的车轮是必需的。然而，对于图示的小车轮36来说，在边腿17、18处于这样的位置时，夹紧装置13的行程却不足以达到夹紧位置。因此首先要将两个边腿17、18从侧边腿19上松开并将它们重新固定在该侧边腿的向中部靠近的位置上。改装后的状态在图4b中示出。完成改装后，通过启动提升油缸33使夹钳25伸出并将车轮36压紧在夹钳23上，此时，车轮36在传输辊11上滚动并由此保持其旋进设定位置。夹紧压力可通过在提升油缸33中的受控压力来调节。
车轮被夹紧后，就可以在第一平面内安设平衡重块。
为了在第二平面内对不平衡进行补偿，必须使车轮36翻面，以便能够接触到第二平面。将上面设有输送装置6的升降台10降低，可获得为翻面所需的运动空间，请参见图5a和图5b。
随后通过控制旋转驱动装置30使夹钳25旋转180°并由此使车轮36翻面，参见图6a。是否达到夹钳25的终端位置由轴28上的感应式接近开关来监测。在完成翻面之后或者在翻面过程期间可以通过控制驱动辊子26使车轮36旋转到对于第二平衡平面的平衡位置。是否保持规定的转动角度可通过借助辊子27测量车轮转动来监测。图7表示了这一过程。
如果没有设置自动旋进车轮的手段，也可以用手动操作来完成。为了降低由此带来的旋转阻力，可将夹紧装置的夹紧压力转换到可调的较低水平。
完成旋进后，可将平衡重块安设在第二平面内。此处所涉及的平衡重块例如可以是可安设在车轮轮圈中的粘接配重，为此可首先将夹紧装置13抬起到倾斜位置，使车轮36例如呈约40°的倾斜角放置，借此为安设平衡重块创造了符合人类工程学的有利条件。图8a和8b示出了将车轮36翻抬起来和翻放下来的情况。
在将平衡重块安设在第二平面内后，将夹紧装置13翻放下来并使车轮36翻回身去。然后，按图5b所示，将升降台10连同输送装置6一起升高，与此同时降下传输辊11。之后，按图4b所示松开夹紧装置13，借助输送装置6将车轮输出。
如上所述，本发明的平衡台具有能实施常规平衡方法所需的所有功能，并可按照特别符合人类工程学的方式加设平衡块。通过将各功能结合于唯一的一个装置中可有利地保持低的制造成本。本平衡台还可简便地与尺寸多样的车轮相配，因此可替代昂贵的单独解决办法而合理地完成对小尺寸系列车轮的平衡。本发明的另一优点在于平衡台的外形尺寸紧凑，由此可以毫无困难地对现有的生产设备进行改造。
权利要求
1.一种定位和夹持车辆车轮以便为其附加平衡重量的平衡台，其具有一夹紧装置，该装置具有至少两个相互对置的、用于压靠在车轮圆周边上的夹钳，这些夹钳被支承成可绕共同的夹紧轴线转动，其中至少一个所述夹钳借助驱动装置可沿夹紧轴线往复运动和转动，所述平衡台还具有输送装置，它可输送平躺地位于所述夹紧装置的所述夹钳之间的车辆车轮，其特征在于，所述夹紧装置(13)可从所述夹钳(23、25)的夹紧轴线基本上沿水平方向走向的初始位置运动到该夹紧轴线与水平方向成至少30°夹角的倾斜位置。
2.如权利要求1所述的平衡台，其特征在于，所述夹紧装置(13)具有一框架(14)，该框架带有两个在所述输送装置(6)两侧沿输送方向延伸的边腿(17、18)，在这两个边腿上分别安设有夹钳(23、25)；所述框架(14)可围绕横向垂直于所述夹紧轴线走向的偏转轴线偏转到所述倾斜位置。
3.如权利要求2所述的平衡台，其特征在于，将至少一个沿输送方向延伸的边腿(17)固定在所述框架(14)上的第一和第二位置上，其中所述边腿(17)在第一位置上时与其相对的边腿(18)的间距大于其在第二位置上时所述与其相对的边腿的间距。
4.如上述权利要求中任一项所述的平衡台，其特征在于，所述夹钳(23、25)分别具有两个平行的辊子(26)，所述辊子构成车轮圆周边的压靠面。
5.如权利要求4所述的平衡台，其特征在于，至少一个所述辊子(26)与一用于将车辆车轮(36)旋进平衡位置的旋转驱动装置耦连。
6.如权利要求5所述的平衡台，其特征在于，所述旋转驱动装置设置在所述辊子(26)中。
7.如权利要求5或6所述的平衡台，其特征在于，所述旋转驱动装置是带有减速齿轮传动机构的滑阀式气动发动机。
8.如权利要求4至7中任一项所述的平衡台，其特征在于，在一辊子(27)上设有用于测量该辊子(27)的旋转角度的测量装置。
9.如权利要求8所述的平衡台，其特征在于，所述辊子(27)可自由转动。
10.如上述任一项权利要求所述的平衡台，其特征在于，第一夹钳(25)被固定在沿纵向轴线可移动和可转动地被支承在壳体(29)内的轴(28)的一端；该轴(28)与一设置在所述壳体(29)中的旋转驱动装置(30)耦连；在该轴(28)的另一端上旋转支承着一轭架(31)，该轭架将平行于所述轴(28)的安设在所述壳体(29)上的提升油缸(33)的活塞杆(32)的运动传递到所述轴(28)上。
11.如上述任一项权利要求所述的平衡台，其特征在于，第二夹钳(23)可旋转180°到两个由止挡限定的终端位置，并可动力啮合地尤其是借助弹性卡锁地紧固在所述边腿(17)上。
12.如上述任一项权利要求所述的平衡台，其特征在于，所述输送装置(6)被设置在升降台(10)上并通过降低该升降台(10)可下降到所述传输平面下方。
13.如上述任一项权利要求所述的平衡台，其特征在于，所述输送装置(6)具有至少两个相互间隔设置的输送带(7)或者类似的循环输送部件。
14.如上述任一项权利要求所述的平衡台，其特征在于，所述输送装置(6)与多个平行的带有横向垂直于所述夹紧轴线走向的旋转轴线的传输辊(11)相邻，其中，这些传输辊(11)被支承在升降凳(12)上，该升降凳可从所述传输辊(11)位于所述输送装置(6)的传输面下方的低位置移动到所述传输辊(11)超出所述输送装置(6)的传输面的高位置。
15.如权利要求14所述的平衡台，其特征在于，所述升降凳(12)被支承和支撑在所述升降台(10)上。
16.如上述任一项权利要求所述的平衡台，其特征在于，在所述输送装置的输入和/或输出边缘处设有一过渡传送辊。
全文摘要
本发明涉及一种定位和夹持车辆车轮(36)以便为其附加平衡重量的平衡台，其具有一夹紧装置(13)，该装置具有至少两个相互对置的、用于压靠在车轮圆周边上的夹钳(23、25)，这些夹钳被支承成可绕共同的夹紧轴线转动，其中，至少一个夹钳(25)借助于驱动装置可沿夹紧轴线往复运动和转动，所述平衡台还具有输送装置(6)，它可输送位于所述夹紧装置(13)的夹钳(23、25)之间的车辆车轮(36)。所述夹紧装置(13)可从夹钳(23、25)的夹紧轴线基本上沿水平方向走向的初始位置运动到该夹紧轴线与水平方向成至少30°夹角的倾斜位置。由此可特别符合人类工程学地将配重安设在车轮的内侧。
文档编号G01M1/00GK1685207SQ03823177
公开日2005年10月19日 申请日期2003年9月9日 优先权日2002年9月27日
发明者马丁·罗加拉, 迪特尔·西伦 申请人:申克罗泰克有限责任公司
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
