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CN101576426B - 用于测量由车轮的不平衡产生的力的装置 - Google Patents

用于测量由车轮的不平衡产生的力的装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种用于测量由车轮的不平衡产生的力的装置。该装置包括水平定向的测量轴(1)，该测量轴(1)绕其轴线(2)旋转地支撑在固定机架(4)上的旋转安装件(3)中，并适于使车轮(5)固定到其上用于测量操作，其中，测量轴(1)在第一竖直位置和第二竖直位置之间沿竖直方向在固定机架(4)上可动地被引导，在所述第一竖直位置，进行所述测量操作，在所述第二竖直位置，所述轴线与处于直立位置的车轮(5)的车轮轴线(6)对准。

Description

用于测量由车轮的不平衡产生的力的装置
技术领域
本发明涉及一种用于测量由车轮的不平衡产生的力的装置。这种装置由US2004/0083810A1公开。另一种装置由EP1108204B1公开并包括水平定向的测量轴，该测量轴绕其轴线旋转地支撑在固定架上的旋转安装件中。测量轴的自由端适于使车轮固定到其上用于测量操作。
背景技术
DE1773565示出了带有轴的平衡装置，该轴线在竖直方向上可动地受引导。
另外，US3824862A1公开了一种带有可动地受引导的轴的平衡装置。
GB2153095A中示出了用于确定车轮失衡的可动机械。支撑车轮的轴在竖直方向上可上下运动地受引导。
在已知的车轮平衡机中，测量轴设置在底部上方的固定水平处，并且车辆必须被手动地抬高以将其固定到测量轴上用于测量操作。在测量操作后，车轮必须从测量轴手动地降下。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种装置，通过该装置，可以容易地将车轮固定到测量轴上并在测量操作后容易将车轮从测量轴移去。
本发明提供一种用于测量由车轮的不平衡产生的力的装置，包括水平定向的测量轴，该测量轴绕着其轴线旋转地支撑在固定机架的旋转安装件中，车轮可以固定到测量轴上用于测量操作，在该测量操作过程中，测量由车轮的不平衡产生的力。
测量轴在固定机架上沿着竖直方向在第一竖直位置和第二竖直位置之间可动地被引导，在第一竖直位置，进行测量操作，在第二竖直位置，所述轴线与在底部或者脚踏板上直立地定位的车轮的车轮轴线对准。
测量轴在第二竖直位置的定位或者测量轴向第二竖直位置的运动可以根据车轮的尺寸，特别是车轮的直径来控制。为了确定车轮的尺寸，设有数据输入装置来扫描车轮并将扫描到的车轮尺寸数据传输到控制单元。控制单元根据车轮尺寸控制测量轴的运动。
数据输入装置可以被设计成以机械方式(例如通过计量器)或者无接触方式(例如通过光学扫描仪)感测车轮的尺寸。此外，使用如US6315062B1中描述的用来检测钻具位置的基于回转仪或者加速计工作的无线数据输入装置也是可行的。该数据输入装置也可以设置在车轮平衡机的外壳上并适于接收手动地输入的尺寸数据且将它们传递到控制装置。
另外，其上可以放置直立地定位的车轮的脚踏板可以放置在底部上并能够平行于靠近平衡机外壳的侧壁的水平定向的测量轴可滑动地被引导。
测量轴的第一竖直位置距其第二竖直位置的距离被确定成使得车轮能够被旋转用于不平衡测量操作。
测量轴被设计成特别是在控制单元的控制下运动到其第一竖直位置上方的第三竖直位置，以在测量操作后对车轮执行平衡操作。
在车轮已经被平衡后，可以控制测量轴，使其降低到其第二竖直位置。
在测量轴从其已经进行测量操作的第一竖直位置运动到第三竖直位置的过程中，车轮旋转到角校正位置，用于在车轮上执行平衡操作。控制单元控制测量轴的旋转，待平衡的车轮固定到该测量轴上。
在测量轴和固定在测量轴上的车轮运动到第二竖直位置的过程中，可以执行回旋检查以检查已经在车轮上进行的平衡操作的质量。在完成车轮平衡后，控制单元可以控制测量轴和固定在其上的车轮向较低的第二竖直位置的运动。
附图说明
图1至19示出了本发明在不同操作条件下的实施方式。
具体实施方式
所示的实施方式包括水平定向的测量轴1，测量轴1绕着其轴线2旋转地支撑在固定机架4或者机壳上的旋转安装件3中。
旋转安装件3可以包括用于测量由车轮5的不平衡产生的力的测力传感器。这种结构例如公开在EP1108204B1中。测量轴1的自由端被设计用于将车轮5以同轴方式固定到测量轴1上。在机壳内设置计算机控制单元9。该控制单元9与测力传感器电连接并控制未示出的电机，用于以已知的方式旋转测量轴。控制单元9还连接到电驱动的升举装置上，该升举装置可以被设计为与旋转安装件3机械连接的主轴驱动器等，用于如将在下面说明的使测量轴1竖直地运动。
图1示出了初始条件下的车轮平衡机的实施方式，其中，脚踏板10放置在引导装置12上的初始位置，脚踏板10能够沿着引导装置12运动。引导装置12平行于测量轴1延伸并定位在底部上且可以固定到机架4上。
应当平衡的车轮5可以以直立位置设置到脚踏板10上，如图2中所示。脚踏板10和车轮5以一距离设置在初始位置，该距离允许测量轴1从图1至3中的较高位置下降到车轮轴线6的水平高度较低的位置，如将在下面说明的。如图3中所示，车轮5的尺寸，例如直径，特别是轮辋的宽度和车轮(辋圈/轮胎组件)的直径由数据输入装置7检测。如图3所示，数据输入装置7是能够基于回转仪或者加速计工作的无线数据输入装置。由数据输入装置7感测的尺寸数据通过射频(RF)传输输送到控制单元。为了检测需要的车轮尺寸，使数据输入装置与车轮的各个点接触。此外，可行的是，使用机壳上的数据输入装置8来手动地输入车轮5的尺寸数据用于输送到控制单元9。
取决于已知的车轮尺寸，特别是车轮直径，测量轴降低到轴线2与车轮轴线6对准的位置(图4)。轴线2与车轮轴线6的对准定位可以通过控制单元9来控制。
然后，车轮5在滑动的脚踏板10上朝着机架4(机壳)运动以将车轮5夹紧到测量轴1上(图5和6)。脚踏板10的运动通过平行于测量轴1的延伸方向的引导装置12来引导。
在将车轮5固定到测量轴1上后，将测量轴1抬高到执行测量操作的位置(图7)。控制从较低位置(图6)到图7中的位置的最小行程，使得车轮5能够在测量轴的旋转过程中旋转。测量由车轮的不平衡产生的力并且各个校正值被显示在显示屏11上。如果测量结果显示所测量的车轮5是平衡的，则降低测量轴1从而使车轮5返回到脚踏板10，如图16中所示。
如果测量结果显示所测量的车轮5必须被平衡，则将测量轴1和固定在其上的车轮5抬高到可进行平衡操作的位置(图8至10)。在平衡操作过程中，使用者可以确定一个或多个位置，特别是应当固定到车轮上的校正配重所在的一个或多个平面。如图9和10中所示，因此可以使用无线数据输入装置7或其它合适的计量器或者装置。控制单元9的计算部件也根据所测量的力计算一个校正配重的值和角位置或者多个校正配重的值和角位置。在将校正配重施加到车轮5之后，对车轮5进行回旋检查以核实车轮5在容许的公差内已经被平衡了(图11)。回旋检查可以在车轮降低到脚踏板的过程中进行(图16)。
图12至15示出了另一种选择。如果在测量操作过程中(图7)实现的测量结果显示车轮5必须被平衡，则使用者选择一个或多个位置，特别是用于车轮平衡所应当放置的一个或多个校正配重所在的一个或者多个平面位置(图12和13)。车轮5的位置与测量轴1的位置相同(图7)，在该位置执行测量操作。位置选择可以在测量操作之前或者之后执行。可以将同一无线数据输入装置7的计算部件或者其它合适的装置用于图9和10中的操作条件。控制单元9计算应当放置到车轮5上的一个或多个校正配重的重量和角校正位置的值。然后，将测量轴1和车轮5抬高到一位置(图14)，在该位置处，通过以各自的一个或多个角位置固定一个或多个校正配重来执行平衡操作。在抬高过程中，可以旋转测量轴1以使车轮5处于应当施加一个或多个配重的校正角位置处，例如车轮的12点钟位置。在完成平衡操作后，对车轮执行回旋检查以核实车轮5是否已经被充分平衡(图15)。同样，回旋检查可以在车轮降低到脚踏板10上的过程中进行(图16)。
如果车轮5被平衡了，则如图16中所示，将其降低到脚踏板10上。将车轮5从固定在测量轴1上释放(图17)并通过脚踏板10将车轮5从测量轴1移开(图18)。脚踏板10以滑动的方式沿着引导装置12平行于测量轴1被引导(图18)。最后，将车轮5从脚踏板移去(图19)。
附图标记列表：
1测量轴
2轴线
3旋转安装件
4机架(机壳)
5车轮
6车轮轴线
7数据输入装置(无线装置)
8数据输入装置(键盘
9控制单元
10脚踏板
11显示屏
12引导装置

Claims (10)

1.一种用于测量由车轮的不平衡产生的力的装置，包括水平定向的测量轴(1)，该测量轴(1)绕其轴线(2)旋转地支撑在固定机架(4)上的旋转安装件(3)中，并能够使车轮(5)固定到其上用于测量操作，
其中，所述测量轴(1)在固定机架(4)上沿着竖直方向在第一竖直位置和第二竖直位置之间可动地被引导，在所述第一竖直位置，进行所述测量操作，在所述第二竖直位置，所述轴线与直立地定位的车轮(5)的车轮轴线(6)对准，
其特征在于，测量轴(1)被设计成运动到其第一竖直位置上方的第三竖直位置，以在车轮(5)上执行平衡操作，并且
在所述测量轴(1)从其第一竖直位置运动到其第三竖直位置的过程中，所述控制单元(9)控制其上固定待平衡的车轮(5)的所述测量轴(1)的旋转，使得车轮(5)旋转到角校正位置中，用于在车轮(5)上执行平衡操作。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述测量轴(1)在所述第二竖直位置的定位根据车轮(5)的尺寸，特别是车轮(5)的直径来控制。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，数据输入装置能够将车轮(5)的尺寸传输到控制单元(9)，用于控制所述测量轴(1)的运动。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数据输入装置被设计成感测车轮(5)的尺寸。
5.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述数据输入装置能够接收手动输入的尺寸数据。
6.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，其上能放置直立地定位的车轮(5)的脚踏板(10)平行于水平定向的测量轴(1)可滑动地被引导。
7.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述测量轴(1)的第一竖直位置距其第二竖直位置的距离被确定成使得车轮(5)能够被旋转，用于不平衡测量操作。
8.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在车轮(5)已经平衡后，所述控制单元(9)被设计成控制所述测量轴(1)，使其降低到其第二竖直位置。
9.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，所述控制单元(9)被设计成控制所述测量轴(1)的旋转，从而在测量操作后和在所述测量轴(1)运动到其第二竖直位置的过程中执行回旋检查以检查平衡操作的质量。
10.根据权利要求1至2中任一项所述的装置，其特征在于，在完成车轮平衡后，所述控制单元(9)被设计用于控制所述测量轴(1)，使其运动到其第二竖直位置。
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