專利名稱：用于輸送和操作輪胎和車輪的系統的制作方法
用于輸送和操作輪胎和車輪的系統本發明專利申請是申請日為2006年I月18日、申請號為200680002608. I (國際申請號為PCT/US2006/001845)、發明名稱為“用于輸送和操作輪胎和車輪的系統”的發明專利申請的分案申請。本申請涉及共同待決的提交于2005年I月18日、名稱為"胎圈座裝置"的美國臨時專利申請，其序號為60/644857，臨時專利申請的全部內容隨付于此，并作為參考。本發明總體上涉及輸送和操作系統，并且特別涉及輸送和操作輪胎、車輪的系統。
背景技術：
當代車輛生產的復雜特性，使得在一家生產企業中組裝車輛的全部系統和子系統是低效的。因此，一種普遍的方法是將裝配工藝進行分配，使得子系統供應商在總裝廠以外的工廠承擔一個或多個子系統的裝配。然后這些子系統提供給負責將車輛的全部系統和子系統總裝成成品的車輛生產商。如上文所述，輪胎/車輪總成經常被認為是一個"子系統"，輪胎/車輪總成在交付給裝配車輛的車輛制造商之前，普遍的是由子系統供應者進行輪胎/車輪總成的裝配和測試。輪胎/車輪總成生產廠典型的是采用"裝配線"，能夠高效地將車輛輪胎裝配在車輪上，并且完成對于車輛具有價值的生產輪胎/車輪總成的必要附加工藝步驟。例如，附加工藝步驟可以包括將輪胎尺寸和類型與適當的車輪相匹配，在車輪內支承閥桿，對輪胎/車輪施壓，配平以及測試。胎圈座的操作也可以包括在內(胎圈座操作包括對輪胎進行彎曲，以便去除在輪胎支承的操作過程中積聚在胎圈與輪圈座之間的微小氣泡)。此外，配備輪胎氣壓監控傳感器(TPM傳感器)的輪胎/車輪總成可以進行TPM測試。TPM傳感器用于監測輪胎氣壓，并將輪胎氣壓數據無線傳輸至位于車輛內的接收機。為了完成輪胎/車輪總成的輸送/操作以及測試，許多復雜的操作必須在輪胎/車輪總成工廠中實施，并相繼進行，因此，在裝配廠中必須應用輸送輪胎/車輪總成的次序方案。本發明提供了在整個裝配廠內高效率地輸送、裝配、測試車輪、輪胎和輪胎/車輪總成的系統、裝置和方法。在裝配和測試過程中，必須使用多臺裝置對輪胎/車輪總成進行操作。本發明提供了數個系統，用于在大量生產的情況下對輪胎/車輪總成輪胎/車輪總成進行操作和測試。在此公開的用于操作輪胎/車輪總成的數個系統涉及輪胎充氣裝置。在此還提供用于將胎圈裝配于于輪圈座的數個系統，以確保輪胎恰當地裝配于輪圈座。在將車輛輪胎安裝至車輛車輪的過程中，微小的氣泡會積聚在輪胎與車輪之間限定的結合表面上。如果在配平車輪之前沒有除去微小的氣泡，一旦輪胎/車輪總成安裝在車輛上和車輛在正常的行車條件下進行操作時，這些氣泡就會選出。積聚空氣選出可以引起輪胎/車輪總成變成不平衡。失去平衡的輪胎通常需要在裝配廠或銷售商處進行保修工作，以便正確地進行輪胎地再平衡。保修工作不僅昂貴，而且會引起用戶的不滿。為了消除上文所述的輪胎平衡問題，本發明包括一種擾動至少輪胎或車輪之一的裝置，以便確保胎圈恰當地落座于車圈座上。
附圖I是工廠設備實施例的示意性視圖，應用了大量的工作站和大量的輪式車輛，輪式車輛用于在工作站之間輸送輪胎、車輪和輪胎/車輪總成。附圖2是適合往返于附圖I中的環路上的輪式車輛地實施例。附圖3是適合往返于附圖I中的環路上的輪式車輛的另一個實施例。附圖4是適合安裝于一個或多個實施例中的輪式車輛的車輪夾緊機構的示意性視圖。附圖5是輪式車輛實施例的前視圖，其中顯示的輪式車輛鄰近于沿著附圖I中的環路設置的輪胎裝配工作站。附圖6是附圖5的側視圖。附圖7是具有可伸縮支柱的輪式車輛另一個實施例的示意性視圖。附圖8是附圖7的局部剖視圖。附圖9示出了定位于工作站的附圖7和8中的輪式車輛的第一運行階段。附圖10示出了輪式車輛負荷工作面的第二運行階段。附圖11-13示出了用于輪式車輛負荷工作面的第二系統。附圖14-16示出了用于輪式車輛負荷工作面的第三系統。附圖17是定位于實施例中輪胎車輪裝配工作站的輪式車輛的第三實施例的前視圖。附圖18是附圖17的側視圖。附圖19是應用于附圖17中的工作站的徑向可調節工作頭實施例的上視圖。附圖20是配備有凸輪操作工作頭的工作站的實施例。附圖21是附圖20的側視圖。附圖22A是輪胎充氣裝置實施例的前視圖。附圖22B是附圖22A沿22B-22B線的側視圖。附圖23是胎圈座實施例的局部剖視圖。附圖24是胎圈座另一個實施例的局部剖視圖。
具體實施例方式工廠設備本發明的工廠設備包括適合于接受車輛進入的一個或多個輸送區域34，該車輛載有車輪、輪胎、輪胎氣壓閥、輪胎氣壓傳感，以及任何其它的適合組裝為完整的輪胎/車輪總成的部件或子部件。輸送區域34能夠適合于接收卡車、軌道車輛或任何其它的普遍用于輸送輪胎/車輪總成的部件的輸送裝置。這些部件從位于輸送區域停車場的車輛上卸載，并且可以從這里輸送至一個或多個中間整備區域36。中間整備區域36能夠進行部件的檢查、測試或預裝配。一旦完成部件裝配的準備工作，這些部件通過輸送裝置輸送至第一工作站39。輸送裝置38可以是輸送機系統、輪式車輛或通常用于于輸送部件的任何機構。第一工作站39在輪胎/車輪總成輪胎/車輪總成上以第一種方式進行操作。特定的第一操作并、不關鍵，并且可以包括許多操作(諸如將充氣閥安裝在車輪上，以及在輪胎、車輪或兩者選定的表面上涂抹肥皂之類的操作)。工作站39是手工操作、全自動操作或手動-自動混合操作。在第一工作站40的操作執行完畢后，輪式車輛在軌道46上沿著環線44運行。軌道46限定了輪式車輛能夠運行的一條或多條路徑，并且可以由傳統的軌道材料(諸如鋼軌之類)，或者也可以由當輪式車輛在環線44上運行時能夠用于導向的任何裝置組成。安裝傳統軌道材料的替代方式包括在工廠37的地板表面35上設置油漆線之類的裝置。這種油漆線可由設置于輪式車輛42上的光軌傳感裝置檢出，當輪式車輛42在環線44上運行時，可以對其運行的路徑進行導向。其它的軌道跟蹤裝置(例如接近裝置)可以應用諸如壓敏傳感器，以便跟隨地板凹陷或地板突起。還可以預料到各種導管、導電體或其它的裝置 設置于工廠地板表面35之下，使得無線電波、超聲波或其它的傳感裝置可用于檢測“隱蔽”軌道的位置。軌道46可以定位于輪式車輛42的上方或下面。還可以預料到輪式車輛42可以包括接收機(例如無線電接收裝機)和伺服控制器，其中的接收機能夠GPS定位數據。采用此種設計時，輪式車輛42可以應用GPS定位數據在預編程存儲裝置限定的環線44的一條或多條路徑上運行。預編程存儲裝置可以應用于輪式車輛42上或應用于中央遙控器(未顯示)，定位數據可以從該遙控器傳送至輪式車輛42。沿著環線44預先確定的區域45可以分為平行道段22、48。平行軌道段22可以包括交叉段24。交叉段24定位于平行軌道段22之間，并且允許位于平行軌道段22之一上的車輛交叉至鄰接的平行軌道。當輪式車輛42下線保養時或非操作時，這種交叉功能是有益的。環線44設置多個工作站，在沿著環線44選定的位置上，環線44可以設計為包括兩個或更多的平行車輛軌道22、48。例如輪胎裝配工作站50、50'和輪胎充氣工作站52、52'沿著平行軌道22進行設置。此外，輪胎氣壓監控測試工作站54、54'和胎圈座工作站56、56'位于平行車輛軌道48。撿取和放置工作站58、58'可用于從車輛運行環線44上移去輪胎/車輪總成，并將輪胎/車輪總成輸送至脫線工作站(諸如平衡器/配平檢查工作站)。輪胎/車輪總成從工作站60輸送至筒倉62，進行分類、堆垛等操作，做好通過運輸工具64進行運輸的準備。如果輪胎/車輪總成不能達到檢查標準時，通過輪式車輛42輸送至進行修理的修理工作站。現在參照附圖2，輪式車輛42、66的實施例包括多個適合于與承載表面70 (諸如工廠地板35之類)相結合的車輪68。輪式車輛42、66可以包括一個或多個控制器71進行控制的一個或多個電機69。一個或多個控制器71可以通過電池組提供電能。在選擇性的實施例中，位于輪式車輛66上用于供電給各種電力設備69、71的電能沿著承載表面70經由導電體進行輸送，輪式車輛66可以設置接觸元件(諸如電刷之類)，用于高效地從承載表面70內的導電部件向輪式車輛42、66的電器部件69、71輸送電流。軌道閱讀器75的多個實施例已經結合附圖I進行了說明，并且軌道閱讀器75包括相對于沿著承載表面70的一條或多條規定路徑46、77能夠確定輪式車輛42、66位置的任何裝置。規定路徑可以由與地板35相關聯的軌道材料或其它的物理介質進行限定，或者規定路徑可以由與地板35相關聯的定位數據進行限定(不在工廠的地板上實施，例如GPS定位)。一個或多個控制器71與車輪電機67、67'、電池73和軌道閱讀器75相連接，用于控制方向、速度和設置于輪式車輛42、66上的其它裝置。控制器71可以是預編程的，以便在沒有中央控制器(中央控制器未顯示)介入的情況下自主操作，或者作為選擇性的方案，輪式車輛42、66可以進行設計使得其執行中央控制器傳送給它的指令。指令可以通過無線電信號、軌道部件77或其它的裝置(例如紅外信號，銅電纜等)傳送至輪式車輛42、66。現在參照附圖2和3，輪式車輛42、66可以采用單組件實施方式(參見圖附圖2)或雙組件實施方式(參見附圖3)。單組件實施方式僅能輸送一條輪胎/車輪總成，而雙組件實施方式能夠輸送一對輪胎/ 車輪總成(參見附圖3)。此外，輪式車輛42、66可以配置一個或多個能夠與控制器71聯系的感應式保險桿78。無論何時感應式保險桿78發生接觸時，控制器71能夠以多種方式響應(諸如立即停止輪式車輛42、66的運動，以避免可能的設備損害)。輪式車輛42、66可以設計為載運任一數量的工作裝置73。例如，在附圖2和3所顯示的實施例中，工作裝置73是用于夾持車輪80的內徑部分78的徑向可調節車輪夾緊機構。現在參照附圖2-4，車輪夾緊機構包括安裝于輪式車輛42、66的底座82。底座82在第一樞軸接頭83處支撐一條或多條樞桿84。樞桿84終端位于第二樞軸接頭93處，并且樞軸支承夾緊部件92。中間臂86包括第一端94和第二端96。中間臂86的第一端94樞軸連接到樞桿84上，以及中間臂86的第二端96樞軸連接到螺紋螺母88上。螺紋螺母88螺紋連接到螺紋驅動軸90上。當輪式車輛42、66定位于接近一個或多個工作站的位置時，螺紋驅動軸90由電機69 (支承于輪式車輛42、66上)或經由外部的電機71帶動旋轉，該外部的電機71能夠選擇性地結合螺紋驅動軸90的頂部93。當電機69或71轉動時，螺紋螺母88沿著路徑94在螺紋驅動軸90。所經過的路徑94實質上與螺紋驅動軸90的縱軸平行。當螺紋螺母在路徑94上移動時，拉桿84、86引起車輪夾緊部件92沿著路徑96移動。路徑96實質上垂直于路徑94。當工作裝置73定位于車輪80的內徑78之內(參見附圖3)，且電機69、71沿方向72轉動時，使得車輪夾緊部件92沿著路徑96向外移動，直到其向外抵靠于車輪80的內徑78上。內徑78所限定的車輪80的表面，實質上平行于旋轉軸91。這種向外的推力實質上將車輛車輪相對于輪式車輛42、66保持在固定位置上。還能夠容易地認識到的是，如果車輪夾緊部件92能夠在延伸或收縮定位(借助于操作電機69或71)，工作裝置73實質上可以夾緊各種不同直徑的車輪。附圖3中的右側工作裝置顯示(虛線)了車輪80'(具有第一輪徑)由車輪夾緊機構73 (虛線)在第一位置進行支承，還顯示了車輪80 (具有第二輪徑)由車輪夾緊機構73在第二位置進行支承。因此，當輪式車輛在工作站之間穿行時，附圖2-4中的工作裝置73實質上可以將輪胎/車輪總成夾緊和固定于輪式車輛42、66。現在參照附圖5和6，其中顯示了輪式車輛42、66鄰近于輪胎裝配工作站50。輪胎裝配工作站50包括工作頭100，并且通過驅動裝置104可以在方向102上進行垂直操作。工作頭100可以載運用于對輪胎和車輪總成進行加工的任意數量的工作裝置。在附圖5和6的實施例中，工作裝置包括在適當的時間用于轉動車輪108的電機71。其它的輪胎裝配設備也可以配置于工作頭100，例如導向底腳110，在車輪由電機69或71轉動時，導向底腳110用于以本質上已知的方式，將輪胎106引導至車輪108上。導向底腳110通過致動器112沿著軸114可以進行水平操作。通過使得導向底腳110能夠沿著軸114進行操作，導向底腳110就可以進行調節，從而容納不同直徑尺寸的車輪。盡管在附圖5和6中的實施例顯示了電機71連接至螺紋驅動軸90的頂部93 (參見附圖4)，但是工作裝置73的旋轉還可以由位于輪式車輛42、66內的一個或多個電機69提供動力。在附圖6中描述的輪式車輛42、66的實施例運載了兩個輪胎/車輪總成。附圖5顯示了已定位的準備彼此結合(裝配)輪胎/車輪對，以及附圖6中顯示了在輪胎裝配工作站50，已經將輪胎106裝配至108之后的輪胎車輪對。現在參照附圖7，在工作站的另一個實施例中，輪胎充氣工作站52、52'包括輪胎充氣工作站52、52'的右側部分116和輪胎充氣工作站52、52'的左側部分118。左、右側部分116、118之間的間隔形成的空間120，足以接收輪式車輛66。工作站可以載運任意數量的工作裝置122，例如附圖7中的運載了輪胎充氣裝置124，其細節對于本發明而言是不重要的。除了運載輪胎充氣裝置124之外，工作裝置122還包括在操作期間對于輪胎充氣裝置進行操作和控制的電機126和控制器128。輪式車輛66可以由控制器71進行控制的電池73提供電力。控制器71與一個或多個車輪驅動電機130、132相連接，以便沿著軌道77驅動輪式車輛66。現在參考附圖7和8，輪式車輛66可以配置一個或多個能夠在車輛基座134與車輛工作面136之間伸展的立式支架138、140。立式支架138、140可以折疊，使得當放置于車 輛工作面136上的負載142足夠大時，立式支架138和140折疊(即壓縮)。右側和左側部分116、118包括各自相應的承載表面144、146。每一承載表面144、146包括各自相應的接合部件148、150，該接合部件148、150適合與各自相應的匹配接合部件152、154相結合，該匹配接合部件152、154相應于車輛工作面136。盡管在車輛136136內接合部件148、150顯示為插入式凸起，以及部件152、154顯示為凹陷式下降，但是當車輛工作面136由于負荷而降低時，多種不同幾何形狀均可以用于車輛工作面136以抵靠承載表面144、146。立式支架部件138、140的一個實施例包括使用兩個或更多的管狀可伸縮的部件156、158，該管狀可伸縮的部件156、158具有適當的尺寸，使得部件之一 158可伸縮的容納于相鄰的部件156內。可伸縮的部件156、158可以中空中央通路160，其中可以設置施力裝置162。施力裝置162可以包括機械盤簧、壓縮氣筒，或任何其它的在負載142除去時能夠展開可伸縮部件156、158的裝置。在一個實施例中，可伸縮的部件156、158可以包括氣筒外殼和能夠充入壓縮氣體的通路。與輪式車輛42、66相結合的工作站(例如52，52')的操作將結合附圖9和10進行說明。一旦輪式車輛42、66適當地定位于工作站52、52'之內的開口 120中，工作裝置122可以對工件164進行其加工工作。在附圖9和10的例子中，工作站52、52'是輪胎充氣工作站，以及工件164是輪胎，該輪胎已經裝配在車輪上，但是尚未充氣。為了使工作站52、52'對輪胎164進行充氣，工作裝置122必須在控制器128的控制下操作，降低充氣頭166進入與工件164可操作的結合中。下降操作168由電機126以及相配合的驅動機構170完成。現在參照附圖9和10，彈簧裝置的強度設計為使其足以在伸長的位置上支承工件164,從而使得車輛工作面136易于脫離(例如向上舉升)承載表面144、146。然而,施力裝置162的尺寸使得當工作裝置122向下的推力172施加于工件164上時，施力裝置不足以阻止向下的推力172，從而導致可伸縮的部件156、158的壓縮。部件156、158的壓縮引起車輛工作面136向下移動，直到車輛工作面136接合于承載表面144、146時為止。在此位置，由于工作裝置122更進一步施加的負載由承載表面144、146所吸收，而非由部件156、158所吸收，因此，車輛工作面136停止進一步向下運動。適當地對準成對結合裝置148、152和150、154，確保在工作裝置122對工件164進行加工期間，車輛工作面136不發生橫向位移。重要的是要注意到，如果相匹配的成對接合裝置是圓錐狀(參見144、152)時，可以促進/引導表面136在下降時自行對準。因此，車輛42、66不需要在空間120內精確的定位。僅需要處于由成對結合裝置148、152和150、154的幾何形狀所限定的區域即可。考慮到上文中的說明，可以容易的認識到輪式車輛66能夠以比輪式車輛42、66承受工作裝置122施加于工件164上的全部工作負載時更輕的材料構成。附圖11-13描述了本發明的輪式車輛的另一個實施例。現在參照附圖11-13，輪式車輛42、66由剛性的(非折疊的，不可伸展的)支座構成。工作站52、52'包括一個或多個滑楔176、178，該滑楔176、178能夠沿著承載表面144、146上各自相應部分垂直操作。活動楔176、178可以使用任何已知的致動機構180、182進行作動，諸如液壓缸、氣壓缸、電動機之類。當活動楔176、178處于車輛工作面136的底部188、190時，致動機構180、182實質上在方向184、186上垂直推拉各自相應的活動楔176、178。 現在參照附圖11和12，機構180、182由控制器128觸發，從而將它們各自相應的楔176、178伸展至車輛工作面136的底面188、190之下，每一楔176、178的表面192、194形成舉升坡道和并且使車輛工作面沿196方向向上運動。如附圖12所示，由于支座174是剛性的(非折疊的或不可伸出的)，所以輪式車輛總成42、從承載表面70上舉升至198。一旦輪式車輛66從承載表面70上舉升，充氣頭166可以沿172方向下降，從而可用于工件164的操作(參見附圖13)。在進行此種操作時，車輪68或輪式車輛42、66的支座均沒有承受工作裝置122施加的向下的推力，因此，工作裝置122施加的全部向下的推力均由承載表面144、146通過滑楔176、178承受。每一滑楔176、178可以包括各自相應的接合裝置148、150。此外，車輛工作面136可以配置一個或多個相應的(即相匹配的)結合裝置152、154，該結合裝置152、154各自相應于結合裝置148、150。結合裝置付148、152和150,154適合于彼此相互結合，輪式車輛42、66從承載表面70舉升至198，以致于避免了工作面136在工作122對于工件164進行操作的期間內發生橫向運動。在輪式車輛42、66的另一個實施例中，車輛42、66 (參見附圖14)設置可伸縮的立式支架138、140。可伸縮的立式支架138、140已經結合顯示于附圖7_10中的車輛進行了說明。車輛42、66包括剛性的豎桿200，該豎桿200堅固地固定于車輛工作面136上。豎桿200可以貫穿工件164地中空中心部分，或者在選擇性的實施例中豎桿可以沿著車輛工作面136的區域從車輛工作面136伸出。豎桿200可以設置凹槽204，并且工作裝置122可以包括凹槽接合機構206。當裝置122觸發時，充氣頭166沿172下降抵靠在工件164上。凹槽接合機構206通過控制器128進行控制，并且適合于與凹槽204相結合，從而將工作裝置122與豎桿220可靠連接(參見附圖15)。其次，工作裝置122的觸發使得沿173方向向上舉升豎桿200 (參見附圖16)。因為豎桿200是剛性的，并且穩固地附著于車輛工作面136，車輛工作面136也可以向上舉升。伸縮式支柱138、140允許車輛工作面向上運動，也允許輪式車輛66的車輪68保持與承載70相結合。容易認識到的是，通過應用與工作裝置122內的舉升機構相連接的剛性的豎桿200，使得工作裝置122施加在工件164上向下的推力由豎桿200所吸收，而非由伸縮式支柱138、140或輪式車輛66的車輪68所吸收。現在參照附圖17，輪式車輛可以定位于輪胎/車輪裝配工作站50、50'。工作站50、50'包括工作裝置122，在本實施例中是輪胎車輪裝配工作裝置。工作裝置122可以具有用于旋轉工作臂總成250 (工作臂總成更多的細節顯示于附圖19)的電機257。在選擇性的實施例中，總成可以旋轉固定，而車輪226可以不進行旋轉。電機257連接驅動機構258。驅動機構258用于將電機的旋轉運動連接至軸261。驅動機構258可以包括蝸輪傳動、正齒輪傳動等方式。電機257和驅動機構258優選的是均連接至共用的平臺263，并依次連接至垂直傳動電機262。垂直傳動電機262實質上用于軸261、驅動機構258、電機257和平臺255在垂直方向251上垂直定位。在應用中所期望的是，平臺255、電機257、驅動機構258和軸261通過應用任何已知的直線驅動技術沿259方向上進行水平操作。現在參照附圖17-19，軸261連接至工作臂總成250。工作臂總成250固定至軸261，并沿方向253與軸261 —起轉動。工作臂總成250包括至少一通過伸展缸252進行延伸的臂。當伸展缸252處于最小伸展狀態時，用于將工作端(例如滾動部件269)延伸至第一徑向位置263。當伸展缸252處于最大伸展狀態時，用于將滾動部件延伸至第二進行位置265。其它介于第一徑向位置263與第二徑向位置265之間的中間位置可以通過作動伸展缸252至最小與最大的中間狀態得以完成。伸展缸252的伸展與其它樞軸部件相結合， 使得工作臂總成允許車輪部件269調節至多個徑向位置255。這種調節允許簡單地通過調節伸展缸252的伸展和收縮狀態，使得滾動部件269容納于多個車輪尺寸內。在輪胎/車輪裝配的應用中，這種車輪部件269的可調節性以致于外切于多種車輪直徑是重要的，其中車輪部件269是影響輪胎裝配至車輪的首要工作部件。這種裝配技術在現有技術中是已知的。現在參照附圖20，在輪胎充氣工作站的另一個實施例中，工作裝置122包括第一充氣頭300，適合于對于具有第一直徑的輪胎/車輪總成進行充氣。第一充氣頭300可伸縮地套疊于第二充氣頭302內。充氣頭300、302由可垂直移動的共用平臺所載運。至少充氣頭300、302其中之一適合相對于其它的充氣頭進行垂直操作。這種操作通過一個或多個凸輪升程機構340、342予以實施，該凸輪升程機構340、342可以定位于第一鎖定位置344與第二鎖定位置346之間。當凸輪機構340操作進入第一鎖定位置344時，第一充氣頭300定位于伸展位置，從而使其與輪胎/車輪總成形成可操作的結合，并且允許第一充氣頭300用于對于輪胎/車輪總成進行充氣。當凸輪機構處于第二鎖定位置346時，第一充氣頭300向上操作(即處于收縮位置)，從而顯露出第二充氣頭302，并使其延伸超過第一充氣頭300。這就使得第二充氣頭302定位于可對輪胎/車輪總成進行充氣的操作結合位置上。凸輪部件340、342的操作可以手動作動或者通過自動化裝置(諸如通過氣動、電氣或液壓馬達)進行。自動化裝置以及凸輪拉桿總體上對于本領域的熟練技術人員而言是公知的。
現在參照附圖22A和22B，一種用于對于輪胎/車輪總成進行充氣的系統采用了可以固定于工作站(未顯示)的工作裝置122的充氣針400。充氣針400總體上具有管狀的主體，并且在充氣針400的主體內形成有氣體通道402。充氣針400的末端形成頭部404，當輪胎受到充氣針400的頭部404的壓迫時，該頭部404所形成的外形總體上與輪胎的外形相匹配。頭部404的外形可以進行專門的設計，并且其外形可用于給定的輪胎設計，這是因為胎壁的厚度和輪胎的材料在剛性和硬度方面是不同的。頭部404設置內部第二通道406。第二通道406連接至通道402，并且實質上用于向輪胎/車輪總成419的內部408輸送空氣。充氣針400的超過傳統的環式充氣機的首要優點有兩個方面。第一，傳統的充氣機使用一種環，該環圍繞在車輪與輪胎之間形成的間隙416在360度的范圍內引入空氣。在充氣期間，輪胎產生大的向上力并抵靠于該環。為了對抗在充氣期間所產生的向上推力，工作站必須由極端重型的材料構成。第二，控制系統定時機構對于環式充氣機而言是是關鍵的(如果環過早地移動，逸出的空氣就會產生大的噪音)。使用充氣針400簡化了充氣工藝，因此其可以設置于車輪與輪胎之間鄰近車輪胎圈座的位置，以及空氣可以從通道402和406流過。隨著空氣流入腔室408，輪胎410開始膨脹，并密封于車輪412的胎圈座414。一旦足夠的空氣流入區域408，充氣針400可以從 胎圈與車輪胎圈座之間的位置退出。腔室408內的壓力將輪胎410的全部胎圈部分壓靠在車輪412的車輪胎圈座部。現在參照附圖23，顯示于附圖23中的本發明胎圈座裝置的一個實施例包括上部車輪夾具510和下部車輪夾具512。至少上部車輪夾具510和下部車輪夾具512之一可以沿著平行于517、517'和車輪和輪胎總成509的旋轉軸515的方向上移動。通過操作至少上部車輪夾具510和下部車輪夾具512之一平行于旋轉軸515移動，車輪夾具總成510、512能夠在它們之間敞開形成可以容納車輪的輪彀部分518，以及(一旦輪彀部分518定位于正確的位置)封閉輪彀部分518，使得車輪夾具510、512將車輪519的輪彀部分518可靠地將夾持于夾緊總成509之間。夾具510、512在517、517'方向上的運動可以通過上方的筒體520完成。在選擇性的實施例(未顯不)中，筒體520可以位于總成509的下方。筒體520通過多種眾所周知的技術完成夾持行程，這些技術包括電氣，氣動，液壓執行機構等。筒體520能夠附屬于工作裝置122以及如在此已經說明過的那樣制造為工作站的一部分。夾具512如在此已經公開過的那樣制造為輪式車輛42、66的一部分。一旦操作夾具510、512使得輪彀518夾持于其中，輪胎522的側壁524、526就與變形輥528、530相接觸。變形輥528、530的功能在于臨時地使輪胎522的側壁向內(向著充氣輪胎的中心)偏轉，并足以使輪胎的胎圈部分偏轉離開車輪的胎圈座部519。在一個實施例中，變形輥528、530盡可能地接近輪胎522的側壁，并到達輪胎側壁與車輪的胎圈座部之間的交界部分。在臨近區域使用變形輥528、530偏轉輪胎的胎圈座部分是有益的，因為可以確信在此鄰近區域進行“彎曲”作業時，會擾動胎圈與車輪胎圈座之間已經確立的平衡，而這種不平衡會引起胎圈不適當的定位。這樣還有益于促使積聚在胎圈與車輪胎圈座之間的氣泡逸出。盡管附圖523(是否應為附圖23 )僅顯示了兩個變形輥528、530，但是可以認識到本發明可以采用一個、兩個或多于兩個的變形輥。例如，可以認識到的是上部變形輥528可以具有與其在空間上間隔180度成對的變形輥(相對于轉動軸515的180度)，以及同樣的可以認識到，下部變形輥530可以具有與其在空間上間隔180度成對的變形輥(相對于轉動軸515的180度)。一旦變形輥528、530抵靠于輪胎522的側壁，輪胎522圍繞旋轉軸515進行轉動。這種旋轉運動可以通過包括旋轉輥532在內的多種方法施加于輪胎522，該旋轉輥532連接于驅動電機(未顯示)，并與輪胎522的胎圈部分相接觸。另外的旋轉機構可以使用諸如一個或多個導輥534、536、538。一個或多個導輥534、536、538能夠連接至旋轉裝置(未顯示)，例如電動機，氣動馬達，液壓馬達等，其中導輥通過輪胎側壁部分526對于輪胎522施加旋轉能。在另一個實施例中，一個或多個變形輥528、530可以連接至驅動馬達之類的裝置，并且施加轉動能至輪胎側壁，并且如上文所述它們同時使輪胎側壁發生變形。可以認識到，施加至車輪和輪胎總成509的轉動能可以通過結合于通體520或夾具512的電機予以完成。
可以認識到車輪輪胎總成可以在工作站之間由輪式車輛42、66進行載運，以及顯示于附圖23中的裝置可以作為胎圈座工作站的一部分。、一旦自動車輛適當地定位于胎圈座工作站，下降的車輪夾具512 (車輪胎圈座工作站永久性的一部分)結合輪彀部分518向上運動，從而從地板上舉升車輪68 (未顯示)。可以認識到由下降的車輪夾具512施加至車輪和輪胎總成9的向上運動也可以用于驅動輪胎522的上部側壁部分抵靠于導輥534、536,538,當使用此類導輥時。如果使用這些導輥，這些導輥地功能在于上文所述的轉動期間穩定輪胎。一旦操作輪胎522抵靠于534、536、538，變形輥528、530和輥532 (如果使用)可以完成上文所述的胎圈定位功能。現在參照附圖24，本發明的第二實施例包括上部車輪夾具510，下部車輪夾具512，以及上方筒體520，其作用在于夾持固定位于它們中間的車輪519的輪彀部分518，并且具有附加的能夠將輪式車輛42、66從地板上(輪式車輛未顯示)進行舉升的舉升驅動機構(未顯示)。上部車輪夾具510、下部車輪夾具512、上方筒體520與舉升機構之間的相互作用在上文中已經進行了說明，在此將不再重復。與附圖23中顯示的實施例不同，附圖24中的實施例并未采用與變形輥528、530相結合的旋轉運動以擾動胎圈與車輪的胎圈座之間的基座部分。相反地，附圖24中的實施例采用了兩個壓盤(上壓盤540和下壓盤542)以擠壓各自相應的輪胎522的側壁部分，同時保留車輪519橫向邊緣的間隔544、546。一旦輪胎519的側壁部分與上、下壓盤540、542之間的夾持關系確立，壓盤540、542之一或兩者均沿方向548振動各自相應的輪胎側壁部分，使得振動能施加至輪胎522的胎圈部分，從而使得胎圈在車輪的胎圈座正確定位。壓盤在任何時候也沒有與車輪519的橫向側實際接觸，因此，施加至車輪和輪胎總成509的全部振動能從540、542都施加至輪胎522的側壁，該側壁位于胎圈座與胎圈交界部分的臨近區域。振動能548可以采用多種眾所周知的技術施加至壓盤，例如由電動的、液壓的或氣動的能量等以驅使偏心凸輪轉動。在選擇性的實施例中，在操作壓盤540、542抵靠輪胎522側壁，并將輪胎側壁夾持在中間后，壓盤540、542可以保持固定，以及車輪519的輪彀部分518可以向上和向下振動。車輪519向上和向下振動可以通過雙重目的的上方筒體予以完成，該上方筒體可以位于輪胎和車輪總成之上(顯示于附圖24)，或者位于輪胎和車輪總成(未顯示于附圖24)，或者通過附圖24中示意性顯示的分離的振動機構550進行施加。以下在本發明中是不關鍵的輪胎和車輪總成是否進行固定，或者壓盤540、542是否振動抵靠輪胎522，或者壓盤540、542與輪胎522的側壁是否保持夾持關系，以及車輪519是否振動。本發明唯一關鍵的方面在于在臨近車輪519的胎圈座部確立了輪胎522的胎圈部分的振動位移。盡管在此的公開提供了本發明各種不同的實施例，應當認識到在此提供的實施例是示例性的，而非進行限定。本領域熟練的技術人員很容易認識到存在大量的替代性的設計和實施例，能夠在不脫離本發明精神的情況下實施本發明。因此，應當認識到本發明不僅覆蓋了在此公開的特定實施例，由此還擴大至全部的等同實施方式。
權利要求
1.一種輪式車輛，其包括 具有上表面和下表面的工作平臺部件； 具有上表面的基座支撐部件，其中，多個車輪連接于基座支撐部件； 至少一個豎直支架部件，所述至少一個豎直支架部件在基座支撐部件和工作平臺部件之間延伸，其中，所述至少一個豎直支架部件的第一端連接于基座支撐部件的上表面，其中，所述至少一個豎直支架部件的第二端連接于工作平臺部件的下表面； 其中，至少一個豎直支架部件包括 第一可伸縮部件，第一可伸縮部件具有通道，其中，第一可伸縮部件連接于基座支撐部 件的上表面，并從基座支撐部件的上表面延伸離開，以及 第二可伸縮部件，第二可伸縮部件具有通道，其中，第二可伸縮部件連接于工作平臺部件的下表面，并從工作平臺部件的下表面延伸離開， 其中，第一可伸縮部件和第二可伸縮部件中的一個的端部的至少一部分設置在第一可伸縮部件和第二可伸縮部件中的另一個的通道內，以提供用于可伸縮地折疊至少一個豎直支架部件的裝置。
2.如權利要求I所述的輪式車輛，其中，所述輪式車輛包括施力裝置，該施力裝置設置在第一可伸縮部件和第二可伸縮部件中的每一個的通道內。
3.如權利要求2所述的輪式車輛，其中，所述施力裝置包括機械盤簧，該機械盤簧提供用于阻止所述至少一個豎直支架部件可伸縮折疊的裝置。
4.如權利要求2所述的輪式車輛，其中，所述施力裝置包括壓縮氣缸，該壓縮氣缸提供用于阻止所述至少一個豎直支架部件的可伸縮折疊的裝置。
5.如權利要求I所述的輪式車輛，其中，工作平臺部件的所述下表面包括凹進部和凸起部中的一個，其中，凹進部和凸起部中的一個提供用于相配地接合工作站的對應的凹進部和凸起部中的另一個的裝置。
6.如權利要求I所述的輪式車輛，進一步包括連接至所述多個車輪中的至少其中之一的至少一個電機，其中，所述至少一個電機提供用于向所述輪式車輛的運動提供動力的裝置。
7.如權利要求I所述的輪式車輛，其中所述輪式車輛包括用于確定所述輪式車輛相對于預定路徑的位置的裝置。
8.如權利要求I所述的輪式車輛，進一步包括附連于所述工作平臺部件的所述上表面并從所述工作平臺部件的所述上表面延伸離開的豎桿， 其中，所述豎桿提供用于接合工作站的舉升機構的裝置，以用于將工作平臺部件從所述輪式車輛在其上運行的表面舉升離開。
9.一種輪式車輛，其包括 具有上表面和下表面的工作平臺部件； 具有上表面的基座支撐部件，其中，多個車輪連接于基座支撐部件； 至少一個豎直支架部件，所述至少一個豎直支架部件在基座支撐部件和工作平臺部件之間延伸，其中，所述至少一個豎直支架部件的第一端連接于基座支撐部件的上表面，其中，所述至少一個豎直支架部件的第二端連接于工作平臺部件的下表面； 附連至所述工作平臺部件的所述上表面并從所述工作平臺部件的所述上表面延伸離開的豎桿， 其中，所述豎桿提供用于接合工作站的舉升機構的裝置，以用于將工作平臺部件從所述輪式車輛在其上運行的表面舉升離開。
10.如權利要求9所述的輪式車輛，其中，所述至少一個豎直支架部件包括 第一可伸縮部件，第一可伸縮部件具有通道，其中，第一可伸縮部件連接于基座支撐部件的上表面，并從基座支撐部件的上表面延伸離開，以及 第二可伸縮部件，第二可伸縮部件具有通道，其中，第二可伸縮部件連接于工作平臺部件的下表面，并從工作平臺部件的下表面延伸離開， 其中，第一可伸縮部件和第二可伸縮部件中的一個的端部的至少一部分設置在第一可伸縮部件和第二可伸縮部件中的另一個的通道內，以提供用于可伸縮地折疊至少一個豎直支架部件的裝置。
11.如權利要求10所述的輪式車輛，其中，所述豎直支撐部件包括施力裝置，該施力裝置設置在第一可伸縮部件和第二可伸縮部件中的每一個的通道內。
12.如權利要求11所述的輪式車輛，其中，所述施力裝置包括機械盤簧，該機械盤簧提供用于阻止所述至少一個豎直支架部件的可伸縮折疊的裝置。
13.如權利要求11所述的輪式車輛，其中，所述施力裝置包括壓縮氣缸，該壓縮氣缸提供用于阻止所述至少一個豎直支架部件的可伸縮折疊的裝置。
14.如權利要求9所述的輪式車輛，其中，工作平臺部件的所述下表面包括凹進部和凸起部中的一個，其中，凹進部和凸起部中的一個提供用于相配地接合工作站的對應的凹進部和凸起部中的另一個的裝置。
15.如權利要求9所述的輪式車輛，進一步包括連接至所述多個車輪中的至少一個車輪的至少一個電機，其中，所述至少一個電機提供用于向所述輪式車輛的運動提供動力的 裝直。
16.如權利要求13所述的輪式車輛，其中所述輪式車輛包括用于確定所述輪式車輛相對于預定路徑的位置的裝置。
全文摘要
一種工廠設備，包括軌道環線，在軌道環線上運行的一臺或多臺輪式車輛以及通過輪式車輛載運的輪胎/車輪總成。一個或多個工作站沿著軌道環線配置。公開了多種輪式車輛的實施例，并且公開了多種工作站的結構。
文檔編號B60C25/132GK102632779SQ20121001546
公開日2012年8月15日 申請日期2006年1月18日 優先權日2005年1月18日
發明者E·里斯, L·勞森, R·里斯 申請人:安德羅伊德工業有限公司