密封剂注入机器人工具 |
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申请号 | CN202280058769.1 | 申请日 | 2022-07-24 | 公开(公告)号 | CN117940255A | 公开(公告)日 | 2024-04-26 |
申请人 | 普利司通美国轮胎运营有限责任公司; | 发明人 | J·R·马丁; 小R·T·麦克琼金; | ||||
摘要 | 一种用于在轮胎围绕 水 平旋 转轴 线旋转时将 密封剂 层施加到轮胎的内表面上的分配 机器人 包括关节臂组件,该关节臂组件包括远侧臂构件。密封剂 喷嘴 可由该远侧臂构件承载并且被配置为当该密封剂喷嘴在横跨该旋 转轮 胎的该内表面的宽度的横贯方向上移动时从该密封剂喷嘴的喷嘴尖端分配密封剂材料的胶珠。第一距离 传感器 和第二距离传感器可位于该密封剂喷嘴的相对侧上并且被配置为沿该密封剂喷嘴的长度进行观察,使得该喷嘴尖端距该轮胎的该内表面的距离由该距离传感器检测。 | ||||||
权利要求 | 1.一种用于在轮胎围绕水平旋转轴线旋转时将密封剂层施加到轮胎的内表面上的分配机器人,所述分配机器人包括: |
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说明书全文 | 密封剂注入机器人工具背景技术1.发明领域 [0001] 本公开整体涉及用于在轮胎密封剂单元中将密封剂层施加到轮胎的内表面的分配工具。 [0002] 2.现有技术描述 [0003] 在WO2019123272A1和WO2019123275A1中描述了一种典型的现有技术轮胎密封剂单元。此类轮胎密封剂单元使用机器人来控制将密封剂层施加到轮胎上的分配工具。 [0004] 需要用于将此类密封剂层施加到轮胎的内表面的改进的分配工具。 发明内容[0005] 在一个实施方案中,用于在轮胎围绕水平旋转轴线旋转时将密封剂层施加到轮胎的内表面上的分配机器人包括关节臂组件,该关节臂组件包括远侧臂构件。密封剂喷嘴可由该远侧臂构件承载并且被配置为当该密封剂喷嘴在横跨该旋转轮胎的该内表面的宽度的横贯方向上移动时从该密封剂喷嘴的喷嘴尖端分配密封剂材料的胶珠。第一距离传感器和第二距离传感器可位于该密封剂喷嘴的相对侧上并且被配置为沿该密封剂喷嘴的长度进行观察,使得该喷嘴尖端距该轮胎的该内表面的距离由该距离传感器检测。 [0006] 在另一实施方案中,被配置为由分配机器人承载以将密封剂层施加在轮胎的内表面上的分配工具可包括密封剂喷嘴和空气喷嘴。密封剂喷嘴可包括喷嘴尖端,该喷嘴尖端被配置为分配密封剂材料的胶珠。空气喷嘴可被配置为喷射指向密封剂材料的胶珠的空气流,以帮助将密封剂材料的胶珠粘结到轮胎的内表面。 附图说明[0008] 图1是根据本公开的轮胎密封剂单元系统的平面图。 [0009] 图2是图1的轮胎密封剂单元系统的左前透视图。 [0010] 图3是位于其中一个施加台上的轮胎的示意性剖视图,其中分配机器人将分配工具保持在轮胎的空腔内以施加密封剂胶珠。 [0011] 图4是轮胎的放大示意性剖视图,示出了密封剂胶珠部分地铺设以在轮胎的内表面上形成密封剂层。 [0012] 图5是轮胎处理机器人的正视图。 [0013] 图6是轮胎处理机器人的侧视图。 [0014] 图7是施加台的透视图。 [0015] 图8是图7的施加台的端视图。 [0016] 图9是图7的施加台的后视图。 [0017] 图10是分配机器人的侧视图。 [0018] 图11是分配机器人的正视图。 [0019] 图12是分配机器人的俯视平面图。 [0020] 图13是分配机器人所承载的分配工具的放大侧视图。 [0021] 图14是分配机器人所承载的分配工具的正视图。 [0022] 图15是分配机器人所承载的分配工具的剖视图。 [0023] 图16是轮胎密封剂单元系统的控制器和相关部件的示意图。 [0024] 图17是轮胎内表面上的密封剂层的规格的扫描的视觉表示。 [0025] 图18是具有由于密封剂层而改善的平衡的轮胎的示意性侧正视图。 [0026] 图19是图18的轮胎的密封剂层的一部分的布局图。 具体实施方式[0027] 现在将详细参考本公开的实施方案,本文阐述了这些实施方案的一个或多个附图。每个附图是以对本公开进行解释的方式而提供,并非作为一项限制。事实上,对本领域技术人员显而易见的是,在不脱离本公开的范围的情况下,可以对本公开的教导内容作出各种修改和变型。比如,作为一个实施方案的一部分所示或所述的特征可以与另一实施方案一起使用,以产生再一个实施方案。 [0028] 因此,本公开旨在涵盖落在所附权利要求及其等同项的范围内的此类修改和变型。本公开的其他目的、特征和方面在以下具体实施方式中公开,或者从以下具体实施方式中显而易见。本领域普通技术人员应当理解,本讨论仅是对示例性实施方案的说明,并非旨在限制本公开的更宽泛方面。 [0029] 词语“连接”、“附接”、“接合”、“安装”、“紧固”等应当解释为意指任何接合两个物体的方式,包括但不限于:使用实现了固定关系、可平移关系或可枢转关系的任何紧固件,诸如螺钉、螺母和螺栓、螺栓、销和U形夹等;任何类型的焊接,诸如传统的MIG焊接、TIG焊接、摩擦焊接、硬钎焊、软钎焊、超声波焊接、气炬焊接和感应焊接等;使用任何树脂、胶水和环氧树脂等;一体地形成为单个部件;任何机械配合,诸如摩擦配合、干涉配合、可滑动配合、可旋转配合和可枢转配合等;以及它们的任何组合;等。 [0031] 整个过程: [0032] 图1示意性地示出了轮胎密封剂单元系统100的俯视图,并且图2示意性地示出了轮胎密封剂单元系统100的透视图。轮胎密封剂单元系统100在本文中也可称为轮胎密封剂单元100。轮胎密封剂单元系统100被配置为自动地将密封剂层102施加到轮胎110的内表面部分112。密封剂层102可被配置为自动地密封轮胎110中的孔(未示出),该孔可能由道路碎屑诸如(例如)钉子等(未示出)引起。这样,密封剂层102既不是固体也不是液体,而是保持半粘性状态,使得密封剂层102可以与已经刺入轮胎110的道路碎屑粘合,并且在去除所述道路碎屑后,与其自身粘合,使得任何空气都无法逸出轮胎110的空腔114。轮胎110的内表面部分112在本文中也可称为轮胎110的内表面112。轮胎110的空腔114在本文中也可称为轮胎110的内部114。轮胎110的内表面部分112可限定为与轮胎110的胎面部分116相对并且可至少部分地向上延伸到轮胎110的侧壁118a和118b。轮胎110的胎面部分116在本文中也可称为轮胎110的外侧胎面表面116。与现有系统相比,轮胎密封剂单元系统100可以按更高的比率,提供更高的输出。 [0033] 密封剂层102可例如由 密封剂组成。在某些实施方案中,密封剂层102可以是包含部分A组分(未示出)和部分B组分(未示出)的按重量计10:1的 密封剂,部分A组分和部分B组分可分开储存并且在施用时混合在一起。在其他实施方案中,可以调节该比率。密封剂层102的初始固化时间可以是一天,在28天内完全固化。轮胎110可以在一天标记期之前移动,只要注意不使轮胎110显著变形即可。这样,经由胎面部分116来处理轮胎110可能是有用的,如下文所进一步公开。 [0034] 轮胎(例如,第一轮胎110A、第二轮胎110B、第三轮胎110C等)首先通过由轮胎密封剂单元系统100的供应输送机130依次接收而与轮胎密封剂单元系统100相互作用。轮胎经由轮胎密封剂单元系统100的排出输送机132而离开轮胎密封剂单元系统100。 [0035] 供应输送机130可包括轮胎识别站140。轮胎识别站140可包括第一输送带142,用于沿着供应输送机130来移动轮胎110。轮胎识别站140还可包括条形码读取器(BCR)144,其被配置为扫描轮胎110的轮胎代码120(见图7)。轮胎代码120在本文中也可称为条形码120。条形码读取器144在本文中也可称为扫描仪144。条形码读取器144可例如是Datalogic BCR阵列等。轮胎代码120可以是轮胎110特有的并且可铭刻或限定在轮胎110的外表面上,如图 3所示。轮胎代码120还可与轮胎110相关的特定信息相关联,诸如轮胎的宽度、胎面深度、侧壁高度或开口直径等。 [0036] 供应输送机130还可包括第一称重站150。第一称重站150可包括第二输送带152,用于沿着供应输送机130来移动轮胎110。第一称重站150被配置为在将密封剂层102施加到轮胎110内之前称重并记录轮胎110的重量。 [0037] 供应输送机130还可包括轮胎定位站160。轮胎定位站160可包括第三输送带162,用于沿着供应输送机130来移动轮胎110。轮胎定位站160还可包括扫描仪164,该扫描仪被配置为定位轮胎110的中心122。轮胎110的中心122在本文中也可称为轮胎110的旋转轴线122,如图3所示。在某些任选实施方案中,扫描仪164可以是Fanuc irVision相机等,其可以与偏振蓝光(未示出)配对,以帮助识别轮胎110的中心122。根据该实施方案,第三输送带 162可以染成蓝色,以便增加扫描仪164(例如,Fanuc irVision相机等)的有效性。 [0038] 轮胎密封剂单元系统100还可包括轮胎处理机器人200、至少一个施加台300和分配机器人400。至少一个施加台300在本文中也可称为至少一个密封剂施加台300。如图所示,至少一个施加台300包括第一施加台300A和第二施加台300B。第一施加台300A和第二施加台300B可完全相同并且将参照至少一个施加台300来进一步描述。 [0039] 第一施加台300A和第二施加台300B可布置成彼此相邻,使得轮胎(例如,第一轮胎110A、第二轮胎110B、第三轮胎110C等)可被接收在第一施加台300A和第二施加台300B上,其中轮胎的旋转轴线122大致水平地取向。在第一施加台300A和第二施加台300B上接收的轮胎可以端对端地对准,其中胎面部分116面向彼此。轮胎处理机器人200可定位在第一施加台300A和第二施加台300B的一侧上。分配机器人400可定位在第一施加台300A和第二施加台300B的相对一侧上。因此,当轮胎110被第一施加台300A或第二施加台300B中的一个接收台接收时,轮胎110的一个侧壁面向轮胎处理机器人200并且轮胎110的另一侧壁面向分配机器人400。 [0040] 轮胎处理机器人200可被配置为使用轮胎处理机器人200的轮胎夹持工具202从轮胎定位站160的供应输送机130或更具体地第三输送带162上抬起轮胎110,并且将轮胎110放置在第一施加台300A或第二施加台300B中未被占用的一个施加台上。轮胎夹持工具202被配置为当移动轮胎110时啮合轮胎110的胎面部分116。轮胎夹持工具202的夹持力可基于轮胎代码120来调节。 [0041] 在某些实施方案中,轮胎处理机器人200还可包括扫描仪204。一旦轮胎处理机器人200将轮胎110放置在至少一个施加台300中的一个施加台上,轮胎夹持工具202就松开轮胎110,并且由轮胎处理机器人200承载的扫描仪204可用于在轮胎110被至少一个施加台300旋转的同时,扫描(例如,初始扫描或预扫描)轮胎110的内表面部分112。在其他实施方案中,分配机器人400可包括用于执行初始扫描的扫描仪。 [0042] 分配机器人400可被配置为在轮胎110被至少一个施加台300中的一个施加台旋转时使用分配机器人400的分配工具402将密封剂胶珠104(如图3和图4所示)施加到轮胎110的内表面部分112上。在轮胎110被至少一个施加台300中的一个施加台旋转以形成密封剂层102时,密封剂胶珠104可通过分配工具402以连续带状分配于轮胎110的内表面部分112。密封剂胶珠104通常优选为矩形形状。密封剂胶珠104的宽度范围可以是6mm‑18mm、优选 6mm‑10mm。密封剂胶珠的厚度范围可以是3mm‑5mm,优选约4mm。在一个实施方案中,密封剂胶珠可具有8mm的宽度和4mm的厚度。在其他实施方案中,密封剂胶珠104的宽度和厚度可以不同。 [0043] 分配机器人400可利用轮胎110的内表面部分112的初始扫描,如上所述并由轮胎处理机器人200或分配机器人400执行,以计算例如用于分配密封剂胶珠104的x、y、z坐标中的行进路径。 [0044] 分配机器人400可包括定位在分配机器人400的分配工具402上的至少一个传感器410。至少一个传感器410可被配置为检测分配工具402相对于轮胎110的内表面部分112的位置。至少一个传感器410还可被配置为检测分配工具与轮胎110的内表面部分112之间的距离420。在某些实施方案中,至少一个传感器410可用于在轮胎110被至少一个施加台300旋转的同时,执行轮胎110的内表面部分112的初始扫描。 [0045] 一旦分配机器人400已完成将密封剂胶珠104沉积在轮胎110的内表面部分112上以形成密封剂层102,则轮胎处理机器人200或分配机器人400之一可被配置为扫描(例如,最终扫描或后扫描)密封剂层102以确定密封剂层102或密封剂胶珠104的规格(例如,厚度)是否处于设定标准(例如,密封剂层102的最小允许规格)内。例如,该规格必须充足,使得密封性能不会受到不利影响。因此,在某些实施方案中,轮胎处理机器人200的扫描仪204可用于扫描轮胎110的内表面部分112上的密封剂层102。在其他实施方案中,至少一个传感器410可用于扫描轮胎110的内表面部分112上的密封剂层102。 [0046] 轮胎密封剂单元系统100可执行最终扫描并且可以记录与轮胎110的内表面部分112上的密封剂层102的规格相对应的数据,该规格跟与轮胎110的内表面部分112上的密封剂层102的一个位置相对应的数据相关联。如图17所示,轮胎密封剂单元系统100还可包括显示器518,其被配置为显示代表了轮胎110的内表面部分112上的密封剂层102的视觉图像 530。视觉图像530可包括视觉标记532,其通常是颜色编码的,对应于密封剂层的规格是否处于设定标准内。视觉图像530可以示出被分成例如5mm×5mm区段的轮胎110的平面版。每个区段可包括视觉标记532。 [0047] 在某些任选实施方案中,在将密封剂胶珠104施加到轮胎110的内表面部分112时,可利用至少一个传感器410来实时地扫描该密封剂胶珠的规格,并且传送相关联的数据,以显示在显示器518上。 [0048] 一旦完成最终扫描,轮胎处理机器人200就可以从第一施加台300A或第二施加台300B上抬起所完成的轮胎110,并且将轮胎110放置在排出输送机132上。更具体地,轮胎处理机器人200可以将轮胎110放置在排出输送机132的排出接收站170上。排出接收站170可包括第四输送带172,用于沿着排出输送机132来移动轮胎110。 [0049] 排出输送机132还可包括第二称重站180。第二称重站180可包括第五输送带182,用于沿着排出输送机132来移动轮胎110。第二称重站180被配置为在将密封剂层102施加到轮胎110内之后称重轮胎110。轮胎110的重量变化可基于来自第一称重站150和第二称重站180的数据来确定。重量的变化可进行记录、储存和汇集,并且可用作经由轮胎代码120而与具体轮胎相关联的基线数据集。 [0050] 排出输送机132还可包括最终站190。最终站190可包括第六输送带192,用于沿着排出输送机132来移动轮胎110。轮胎110可从最终站190离开轮胎密封剂单元系统100。在其他实施方案中,轮胎110可从第二称重站180离开轮胎密封剂单元系统100。 [0051] 轮胎密封剂单元系统100还包括多个电子流(eFlow)鼓式泵106,每个鼓式泵包含用于产生用于密封剂胶珠104的密封剂的两种组分之一。在给定时间内,从多个eFlow鼓式泵104中的至少两个鼓式泵向分配机器人400提供用于密封剂胶珠104的密封剂,至少两个eFlow鼓式泵均包含用于产生用于密封剂胶珠106的密封剂的两种组分中不同的一种组分。就在将密封剂胶珠104施加到轮胎110的内表面部分112上之前,由分配机器人400将这两种组分混合。 [0052] 轮胎(例如,第一轮胎110A、第二轮胎110B、第三轮胎110C等)可以连续地进入和离开轮胎密封剂单元系统100。例如,在给定时间内,一个轮胎可处于六个输送带以及第一施加台300A和第二施加台300B中的每一个上。分配机器人400可以在第一施加台300A和第二施加台300B之间来回移动,从而在移动到另一施加台之前,将密封剂胶珠104施加到定位在给定施加台上的轮胎内。例如,轮胎处理机器人200可以将第一轮胎110A定位在第一施加台300A上,然后可以执行初始扫描。当分配机器人400将密封剂胶珠104施加到第一轮胎110A的内表面部分112之上时,轮胎处理机器人200可以继续将第二轮胎110B定位在第二施加台 300B上。一旦分配机器人400已完成将密封剂胶珠104施加到第一轮胎110A上,分配机器人 400就可以移动到第二施加台300B并且开始将密封剂胶珠104施加到第二轮胎110B的内表面部分112上。一旦已经执行了第一轮胎110A的最终扫描,轮胎处理机器人200就可以继续从第一施加台300A上移除第一轮胎110A并且将第一轮胎110A定位在排出输送机132上。轮胎处理机器人200然后可以继续将第三轮胎110C定位在第一施加台300A上。一旦分配机器人400已完成将密封剂胶珠104施加到第二轮胎110B上,分配机器人400就可以移回第一施加台300A并且开始将密封剂胶珠104施加到第三轮胎110C的内表面部分112上。一旦已经执行了第二轮胎110B的最终扫描,轮胎处理机器人200就可以继续从第二施加台300B上移除第二轮胎110B并且将第二轮胎110B定位在排出输送机132上。将密封剂层102施加到轮胎上通常可以按此通用方式连续地进行。通过包括第一施加台300A和第二施加台300B,轮胎密封剂单元系统100的效率或处理量得以增加。 [0053] 轮胎处理机器人: [0054] 图5示意性地示出了轮胎处理机器人200的正视图,并且图6示意性地示出了轮胎处理机器人200的侧视图。 [0055] 轮胎处理机器人200可包括具有至少三个自由轴线的关节臂组件210。关节臂组件210的近端212可联接到被配置为联接到支承表面的表面安装板220。轮胎夹持工具202和扫描仪204可以联接到关节臂组件210的远端214。近端212在本文中也可称为近侧臂构件212,并且远端214在本文中也可称为远侧臂构件214。 [0056] 轮胎处理机器人200还可包括联接到关节臂组件210的远端214的第一臂部分230和第二臂部分232。第一臂部分230在本文中也可称为第一臂230,并且第二臂部分232在本文中也可称为第二臂232。轮胎夹持工具202可以联接到第一臂部分230,并且扫描仪204可以联接到第二臂部分232。因此,第一臂部分230可以承载轮胎夹持工具202,并且第二臂部分232可以承载扫描仪204。在某些实施方案中,第一臂部分230或轮胎夹持工具202中的至少一个可以由双端气缸组成。 [0058] 如前所述,轮胎处理机器人200被配置为使用轮胎夹持工具202从轮胎定位站160上抬起轮胎110,使得轮胎夹持工具202啮合轮胎110的胎面部分116。由轮胎夹持工具202施加到轮胎110的胎面部分116的夹持力基于如轮胎识别站130所扫描的轮胎代码120来调节。轮胎处理机器人200然后被配置为将轮胎110放置在可用于接收轮胎110的施加台300A或 300B之一上,并且使轮胎夹持工具202松开轮胎110。一旦松开,轮胎处理机器人200就可以将扫描仪204插入到轮胎110的空腔114中并执行初始扫描。 [0059] 密封剂施加台: [0060] 图7示意性地示出了至少一个施加台300的透视图,图8示意性地示出了至少一个施加台300的侧视图,并且图9示意性地示出了至少一个施加台300的后视图。第一施加台300A和第二施加台300B可完全相同,并且可通过描述至少一个施加台300来进一步描述。 [0061] 至少一个施加台300可包括顶部稳定杆310以及定位在顶部稳定杆310下方的多个驱动辊(未示出)。轮胎110的内径124的上部可被配置为搁置在顶部稳定杆310上。轮胎110的胎面部分116的一部分可被配置为搁置在多个驱动辊上。多个驱动辊可被配置为例如在扫描轮胎110的内表面部分112以及将密封剂胶珠104施加到轮胎110的内表面部分112期间使轮胎110绕其旋转轴线122旋转。 [0062] 至少一个施加台300还可包括多个胶珠散布指状件320,多个胶珠散布指状件被配置为将轮胎110的胶珠126散布开,使得分配机器人400可以更容易地接近轮胎110的内表面部分112。顶部稳定杆310和多个驱动辊可同时向下致动,以允许多个胶珠散布指状件320到达轮胎110的空腔114中。一旦多个胶珠散布指状件320就位,则顶部稳定杆310和多个驱动辊可同时向上致动,以使多个胶珠散布指状件320啮合轮胎110的胶珠126,使得胶珠126就位于多个胶珠散布指状件320中。一旦就位,多个胶珠散布指状件320可被致动,以远离轮胎110移动,由此将轮胎110的胶珠126展开到设定距离。 [0063] 至少一个施加台300还可包括多个侧稳定臂330,多个侧稳定臂被配置为枢转成与轮胎110的胎面部分116啮合。多个侧稳定臂330均可包括被配置为旋转地啮合轮胎110的胎面部分116的辊。多个侧稳定臂330可被配置为在轮胎110被多个驱动辊旋转之前啮合轮胎110的胎面部分116。 [0065] 至少一个施加台300还可包括联接到顶部稳定杆310的传感器340。传感器340可被配置为通过检测旋转的轮胎110上经过传感器340的物理标记来感测轮胎110的旋转方位。物理标记可例如是限定在轮胎110上的轮胎代码120。传感器340可例如是 QS30PDPQ传感器或类似传感器。 [0066] 分配机器人: [0067] 图10示意性地示出了分配机器人400的侧视图,图11示意性地示出了分配机器人400的正视图,并且图12示意性地示出了分配机器人400的仰视图。图13示意性地示出了图 10中的分配机器人400的分配工具402的侧视图。图14示意性地示出了图12中的分配机器人 400的分配工具402的仰视图。图15示意性地示出了分配机器人400的分配工具402的剖视图。 [0068] 分配机器人400可包括具有至少三个自由轴线的关节臂组件430。关节臂组件430的近端432可联接到被配置为联接到支承表面的表面安装板440。分配工具402可联接到关节臂组件430的远端434。因此,分配工具402被配置为由分配机器人400的关节臂组件430的远端434来承载。近端432在本文中也可称为近侧臂构件432,并且远端434在本文中也可称为远侧臂构件434。 [0069] 分配机器人400还可包括定位在关节臂组件430或分配工具402之一上的混合阀450。混合阀450可被配置为经由第一密封剂组分计量分配器452和第二密封剂组分计量分配器454联接到多个eFlow鼓式泵106中的两个鼓式泵。第一密封剂组分计量分配器452和第二密封剂组分计量分配器454可以是齿轮流量计,诸如 伺服驱动式齿轮流量 计。在其他任选实施方案中,第一密封剂组分计量分配器452和第二密封剂组分计量分配器 454可以是 HFR泵(例如,以液压往复式活塞为特征)。如图10和图11最佳地看出,第一密封剂组分计量分配器452和第二密封剂组分计量分配器454可安装在关节臂组件210上。如图3示意性所见,第一柔性导管455和第二柔性导管457可分别将第一密封剂组分计量分配器452和第二密封剂组分计量分配器454连接到密封剂喷嘴460。 [0070] 第一截止阀459可设置在第一密封剂组分计量分配器452与密封剂喷嘴460之间,用于切断第一密封剂组分的流动。第二截止阀461可设置在第二密封剂组分计量分配器454与密封剂喷嘴460之间,用于切断第二密封剂组分的流动。截止阀459和461优选是回吸阀。回吸阀的工作原理是:在关闭阀时,产生负压,以拉回密封剂材料,从而实现快速切断以及/或者防止密封剂材料滴落。 [0071] 第一开/关阀465可位于第一密封剂组分计量分配器452的上游。第二开/关阀467可位于第二密封剂组分计量分配器454的上游。开/关阀可以是扁平型阀。 [0072] 分配工具402可包括密封剂喷嘴460。密封剂喷嘴460可包括喷嘴尖端462,该喷嘴尖端被配置为分配密封剂胶珠104。至少一个传感器410可定位在分配工具402上并且可被配置为感测喷嘴尖端462相对于轮胎110的内表面部分112的方位。 [0073] 分配机器人400的至少一个传感器410可包括位于密封剂喷嘴460的相对两侧上的第一传感器412和第二传感器414。第一传感器412在本文中也可称为第一距离传感器412,并且第二传感器414在本文中也可称为第二距离传感器414。第一传感器412和第二传感器414可被配置为沿着密封剂喷嘴460的长度464进行观察(如图13所示),使得喷嘴尖端462距轮胎110的内表面部分112的距离420可由第一传感器412或第二传感器414中的至少一个传感器来检测。第一传感器412和第二传感器414可例如是LJV 轮廓仪。 [0074] 在如图14所见的一个实施方案中,参考轮胎110相对于密封剂喷嘴460的旋转方向,第一传感器和第二传感器412、414中的一个传感器可位于密封剂喷嘴460的上游,并且参考轮胎110的旋转方向,第一传感器和第二传感器中的另一传感器可位于密封剂喷嘴的下游。在图14中,假设轮胎旋转方向是从左到右,则第一传感器412是上游传感器,并且第二传感器414是下游传感器。 [0075] 喷嘴尖端462具有尖端轴线463,该尖端轴线限定密封剂胶珠104从喷嘴尖端462进行分配的方向。第一距离传感器412和第二距离传感器414均分别具有平行于喷嘴尖端462的分配轴线463布置的感测轴线413和415。 [0076] 第一距离传感器和第二距离传感器中的一个传感器(在所示实施方案中,即第一距离传感器412)布置在密封剂喷嘴460旁边,使得在喷嘴尖端462在横贯方向上横穿轮胎110的内表面112的宽度时,喷嘴尖端462的分配轴线463和第一距离传感器412的感测轴线 413沿着内表面112的公共周向线而与内表面112相交。参考横贯方向,第一距离传感器和第二距离传感器中的另一传感器(在所示实施方案中,即第二距离传感器414)相对于密封剂喷嘴460向后布置(例如,向后11mm‑16mm范围内),使得在喷嘴尖端462在横贯方向上横穿内表面112的宽度时,喷嘴尖端462领先于第二距离传感器414。例如,如图4的示意图所见,喷嘴尖端462被示出为在图中于从左向右的横贯方向上移动,以铺设密封剂胶珠104。 [0077] 第一传感器412和第二传感器414与下面进一步所论的控制器500组合,允许喷嘴尖端462垂直于轮胎110的内表面112取向。控制器被配置为接收来自第一距离传感器412和第二距离传感器414的距离信号,并且基于轮胎110的内表面112的几何形状,对密封剂喷嘴460进行取向,使得在喷嘴尖端462在横贯方向上横穿内表面112的宽度时,分配轴线463保持垂直于轮胎110的内表面112。 [0078] 如前所述,在某些任选实施方案中,第一传感器412或第二传感器414中的至少一个传感器可用于在将密封剂胶珠104施加到轮胎110的内表面部分112之上时,实时地扫描密封剂胶珠的规格,并且传送相关数据以显示在显示器518上。例如,第一传感器412或第二传感器414中的一个传感器可被配置为扫描轮胎110的内表面部分112,而另一传感器在刚刚将密封剂胶珠104施加到轮胎110的内表面部分112之上后,扫描密封剂胶珠。 [0079] 密封剂喷嘴460还可包括定位于喷嘴尖端462与第一密封剂组分计量分配器452以及与第二密封剂组分计量分配器454之间的静态混合器470。静态混合器470在本文中也可称为内部静态混合器470。如图15所示,静态混合器470可包括多个不规则的内部通道,以便在离开密封剂喷嘴尖端462之前,产生两种密封剂组分的充分混合。静态混合器470的长度范围可以是12英寸‑18英寸,优选约16英寸。 [0080] 第一密封剂组分计量分配器452和第二密封剂组分计量分配器454可直接联接到静态混合器470。在某些另选实施方案中,第一密封剂组分计量分配器452和第二密封剂组分计量分配器454可使用第一柔性导管455和第二柔性导管457联接到静态混合器470。 [0081] 分配工具402还可包括邻近喷嘴尖端462而定位的空气喷嘴480,其被配置为喷射指向密封剂胶珠104的空气流482(在图14中示出),以帮助将密封剂材料的胶珠粘结到轮胎110的内表面部分112上。在某些实施方案中,空气流482可以是平面的。 [0082] 在某些任选实施方案中,分配机器人400可包括安装在分配工具402上的相机483,使得操作员能够在分配密封剂胶珠104时,在显示器518上观察到密封剂胶珠。 [0083] 控制器: [0084] 图16示意性地示出了轮胎密封剂单元系统100的控制器500。控制器500可生成用于控制轮胎密封剂单元系统100的各种部件(例如,轮胎识别站140、第一称重站150、轮胎定位站160、排出接收站170、第二称重站180、最终站190、轮胎处理机器人200、第一施加站300A和第二施加站300B、和分配机器人400)的操作的命令信号,在图16中,这些指令信号通过将控制器500连接到前述各种部件的虚线来示意性地指示,其中箭头指示了从控制器500到各个部件的命令信号流。 [0085] 应当理解,如本文所公开,来自各种前述部件的数据可以从各种前述部件传送到控制器500,如也由虚线和箭头示意性地指示。 [0086] 例如,从控制器500到轮胎识别站140、第一称重站150、轮胎定位站160、排出接收站170、第二称重站180、最终站190中的每一个的命令信号可控制第一输送142、第二输送带152、第三输送带162、第四输送带172、第五输送带182和第六输送带192中的每一个的移动。 从轮胎识别站140到控制器500的数据可包括如条形码读取器144所扫描的轮胎代码120。从第一称重站150到控制器500的数据可包括在施加密封剂层102之前轮胎110(例如,第一轮胎110A、第二轮胎110B、第三轮胎110C等)的重量。从轮胎定位站160到控制器500的数据可包括轮胎110在第三输送带162上的方位,轮胎处理机器人200可以将该数据用于啮合轮胎 110。从第二称重站180到控制器500的数据可包括在施加密封剂层102之后轮胎110(例如,第一轮胎110A、第二轮胎110B、第三轮胎110C等)的重量。控制器500可存储与轮胎代码120相关联的轮胎110的前后重量,以便在未来将密封层102施加到具有相同轮胎代码120的轮胎期间使用。 [0087] 还如,从控制器500到轮胎处理机器人200的命令信号可以控制关节臂组件210、轮胎夹持工具202和扫描仪204的移动,以及控制扫描仪204的功能。从轮胎处理机器人200到控制器500的数据可包括:关节臂组件210、轮胎夹持工具202和扫描仪204中的每一个的位置;以及来自与轮胎110相关联的扫描仪204的输出,其可用于在分配机器人400的x、y、z坐标中绘制行进路径,以用于将密封剂胶珠104施加到轮胎110上。 [0088] 还如,从控制器500到第一施加台300A和第二施加台300B中的每一个的命令信号可控制与每个相应施加台相关联的多个驱动辊、顶部稳定杆310、多个胶珠散布指状件320和多个侧稳定臂330中的每一个的移动。从第一施加站300A和第二施加站300B中的每一个到控制器500的数据可包括与每个相应施加站相关联的多个驱动辊、顶部稳定杆310、多个胶珠散布指状件320和多个侧稳定臂330中的每一个的方位。 [0089] 最后,例如,从控制器500到分配机器人400的命令信号可控制关节臂组件430和分配工具402的移动,以及控制密封剂胶珠104从分配工具402的释放以及空气流482从空气喷嘴480的释放,以及控制至少一个传感器410的功能。从分配机器人400到控制器500的数据可包括关节臂组件430和分配工具402的方位、以及来自与轮胎110、密封剂胶珠104或密封剂层102中的至少一个相关联的至少一个传感器410的输出。 [0090] 控制器500包括以下项或可以与以下项相关联:处理器510、计算机可读介质512、数据库514、以及具有显示器518的输入/输出模块或控制面板516。图17中也示出了显示518的一个示例。提供了输入/输出设备520,诸如键盘或其他用户界面,使得人类操作员可以向控制器输入指令。应当理解,本文所述的控制器500可以是具有所有所述功能的单个控制器,或者它可包括多个控制器,其中所述功能分布于多个控制器之间。 [0091] 结合控制器500所述的各种操作、步骤或算法可以直接实施在硬件中、在诸如由处理器500执行的软件模块等计算机程序产品522中、或在两者的组合中。计算机程序产品522可驻留在RAM存储器、闪存存储器、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动磁盘、或本领域已知的任何其他形式的计算机可读介质512中。示例性计算机可读介质512可耦接到处理器500,使得处理器可从存储器/存储介质读取信息并将信息写入到存储器/存储介质。在另选方案中,介质可集成到处理器。处理器和介质可驻留在专用集成电路(ASIC)中。ASIC可驻留在用户终端中。在另选方案中,处理器和介质可作为分立部件驻留在用户终端中。 [0092] 如本文所用,术语“处理器”可至少指如本领域技术人员可理解的通用或专用处理设备和/或逻辑,包括但不限于微处理器、微控制器和状态机等。处理器也可被实现为计算设备的组合,例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、与DSP核结合的一个或多个微处理器的组合或任何其他此类配置的组合。 [0093] 如本文所用的术语“控制器”、“控制电路”、“控制电路系统”可以指机器,由机器来实现,或以其他方式嵌入机器中,该机器诸如通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或其他可编程逻辑器件、离散栅极或晶体管逻辑、离散硬件部件或它们的被设计成执行本文所述功能的任何组合。通用处理器可以是微处理器,但是在另选方案中,处理器可以是微控制器或状态机、或它们的组合等。处理器也可被实现为计算设备的组合,例如DSP和微处理器的组合、多个微处理器的组合、与DSP核结合的一个或多个微处理器的组合或任何其他此类配置的组合。 [0094] 将密封剂层施加到轮胎内表面上的方法: [0095] 将密封剂层施加到轮胎内表面上的方法可包括: [0096] (a)用轮胎处理机器人200抬起第一轮胎110A并且将第一轮胎110A放置在第一施加台300A上,其中第一轮胎110A的旋转轴线122大致水平地取向; [0097] (b)在第一轮胎110A被第一施加台300A旋转时,用轮胎处理机器人200所承载的扫描仪204来扫描第一轮胎110A的内表面112; [0098] (c)在第一轮胎110A被第一施加台300A旋转以在第一轮胎110A的内表面上112形成密封层102时,用分配机器人400所承载的分配工具402将密封剂胶珠104施加到第一轮胎110A的内表面112上;和 [0099] (d)在第一轮胎110A被第一施加台300A旋转时,用轮胎处理机器人200所承载的扫描仪204来扫描第一轮胎110A的密封剂层102。 [0100] 该方法的轮胎处理机器人200可包括承载了轮胎夹持工具202的第一臂部分230和承载了扫描仪204的第二臂部分232。根据该方法,在将第一轮胎110A放置在第一施加台300A上之后,轮胎处理机器人200可以从轮胎夹持工具202中释放第一轮胎110A,然后轮胎处理机器人200可以将扫描仪204插入到第一轮胎110A的空腔114中。 [0101] 在步骤(a),轮胎夹持工具202可以夹持第一轮胎110A的胎面部分116。 [0102] 该方法还可包括:在步骤(d)之后,用轮胎处理机器人200从第一施加台300A上抬起第一轮胎110A并且将第一轮胎110A放置在排出传送机132上。 [0103] 该方法还可包括:在步骤(a)之前,在供应输送机130的第一称重站150上,称重第一轮胎110A;并且在排出输送机132的第二称重站180上,再次称重第一轮胎110A,并确定第一轮胎110A的重量变化。 [0104] 该方法还可包括:用轮胎处理机器人200抬起第二轮胎110B,并且将第二轮胎110B放置在第二施加台300B上,其中第二轮胎110B的旋转轴线122大致水平地取向;在第二轮胎110B被第二施加台300B旋转时,用轮胎处理机器人200所承载的扫描仪204来扫描第二轮胎 110B的内表面部分112;在第二轮胎110B被第二施加台300B旋转以在第二轮胎110B的内表面部分上112形成密封层102时,用分配机器人400所承载的分配工具402将密封剂胶珠104施加到第二轮胎110B的内表面部分112上;并且当第二轮胎110B被第二施加台300B旋转时,用轮胎处理机器人200所承载的扫描仪204来扫描第二轮胎110B的密封剂层102。 [0105] 第一施加台300A和第二施加台300B可以彼此相邻地布置,使得第一施加台300A上的第一轮胎110A的胎面部分116面向第二施加台300B上的第二轮胎110B的胎面部分116,其中每个轮胎的一个侧壁面向轮胎处理机器人200并且每个轮胎的另一侧壁面向分配机器人400。轮胎处理机器人200可以从第一轮胎110A和第二轮胎110B的一侧开始执行扫描步骤。 分配机器人400可以从第一轮胎110A和第二轮胎110B的相对一侧开始执行施加步骤。 [0106] 该方法还可包括:在步骤(a)之前,用条形码读取器144来扫描第一轮胎110A并且识别轮胎代码120。轮胎夹持工具202可以夹持第一轮胎110A的胎面部分116并且基于轮胎代码120来调节夹持力。 [0107] 该方法还可包括:在步骤(c)期间,在将密封剂胶珠104放置于第一轮胎110A的内表面部分112之上时,感测密封剂胶珠104的规格,并且记录与密封剂胶珠104的规格相对应的数据,该规格与跟密封剂胶珠104在第一轮胎110A的内表面部分上112的位置相对应的数据相关联。 [0108] 该方法还可包括:在显示器518上,显示代表了第一轮胎110A的内表面部分112上的密封剂胶珠104的视觉图像530。视觉图像530(在图17中示出)可包括与密封剂胶珠104的规格是否处于设定标准内相对应的视觉标记532。 [0109] 将密封剂层施加到轮胎内表面上的另一方法: [0110] 将密封剂层施加到轮胎内表面上的另一方法可包括以下步骤: [0111] (a)提供轮胎密封剂单元100,其包括: [0112] 第一密封剂施加台300A和第二密封剂施加台300B彼此相邻布置,使得当轮胎110A、110B、110C被接收在第一密封剂施加台和第二密封剂施加台上且轮胎的旋转轴线122大致水平地取向时,轮胎端对端地对准,其中轮胎的胎面区域116面向彼此; [0113] 轮胎处理机器人200,其位于第一密封剂施加台和第二密封剂施加台的一侧;和[0114] 分配机器人400,其位于第一密封剂施加台和第二密封剂施加台的与轮胎处理机器人相对的一侧; [0115] (b)用轮胎处理机器人200抬起第一轮胎110A并将第一轮胎110A放置在第一密封剂施加台300A上; [0116] (c)在第一轮胎110A被第一密封剂施加台300A旋转以在第一轮胎110A的内表面上112形成密封层102时,用分配机器人400所承载的分配工具402将密封剂胶珠104施加到第一轮胎110A的内表面112上; [0117] (d)用轮胎处理机器人200抬起第二轮胎110B并将第二轮胎110B放置在第二密封剂施加台300B上; [0118] (e)在第二轮胎110B被第二密封剂施加台300B旋转以在第二轮胎110B的内表面上112形成密封层102时,用分配机器人400所承载的分配工具402将密封剂胶珠104施加到第二轮胎110B的内表面112上。 [0119] 该方法还可包括:在步骤(b)与(c)之间,在第一轮胎110A被第一密封剂施加台300A旋转时,用轮胎处理机器人200所承载的扫描仪204来预扫描第一轮胎110A的内表面部分112。 [0120] 该方法还可包括:在步骤(e)期间,在第一轮胎110A被第一密封剂施加台300A旋转时,用轮胎处理机器人200所承载的扫描仪204来后扫描第一轮胎110A的密封剂层102;然后,用轮胎处理机器人200从第一密封剂施加台300A上移除第一轮胎110A,并将第一轮胎110A放置在排出输送机132上;然后,用轮胎处理机器人200抬起第三轮胎110C,并将第三轮胎110C放置在第一密封剂施加台300A上;并且然后,在第三轮胎110C被第一密封剂施加台 300A旋转时,用轮胎处理机器人200所承载的扫描仪204来预扫描第三轮胎110C的内表面部分112。 [0121] 在步骤(d)之后且在从第二密封剂施加台300B上移除第二轮胎110B之前,该方法还可包括:在第一轮胎110A被第一密封剂施加台300A旋转时,用轮胎处理机器人200所承载的扫描仪204来后扫描第一轮胎110A的密封剂层102;然后,用轮胎处理机器人200从第一密封剂施加台300A上移除第一轮胎110A,并将第一轮胎110A放置在排出输送机132上;然后,用轮胎处理机器人200抬起第三轮胎110C,并将第三轮胎110C放置在第一密封剂施加台300A上;并且然后,在第三轮胎110C被第一密封剂施加台300A旋转时,用轮胎处理机器人 200所承载的扫描仪204来预扫描第三轮胎110C的内表面部分112。 [0122] 该方法还可包括:在步骤(c)之前,在第一轮胎110A被第一密封剂施加台300A旋转时,用轮胎处理机器人200所承载的扫描仪204来预扫描第一轮胎110A的内表面部分112;并且在步骤(c)之后,在第一轮胎110A被第一密封剂施加台300A旋转时,用轮胎处理机器人200所承载的扫描仪204来后扫描第一轮胎110A的密封剂层102。 [0123] 轮胎处理机器人200可包括承载了轮胎夹持工具202的第一臂部分230和承载了扫描仪204的第二臂部分232。在将第一轮胎110A放置在第一密封剂施加台300A上之后,轮胎处理机器人200可以从轮胎夹持工具202中释放第一轮胎110A,然后轮胎处理机器人200可以将扫描仪204插入到第一轮胎110A的空腔114中。 [0124] 该方法还可包括:在步骤(b)之前,在供应输送机130的第一称重站150上,称重第一轮胎110A;在步骤(c)之后,用轮胎处理机器人200从第一密封剂施加台300A上移除第一轮胎110A,并将第一轮胎110A放置在排出输送机132上;并且在排出输送机132的第二称重站180上,再次称重第一轮胎110A,并确定第一轮胎110A的重量变化。 [0125] 该方法还可包括:在步骤(b)之前,用条形码读取器144来扫描第一轮胎110A并且识别轮胎代码120。在步骤(b),轮胎处理机器人200所承载的轮胎夹持工具202可以夹持第一轮胎110A的胎面部分116,并且可基于轮胎代码120来调节夹持力。 [0126] 该方法还可包括:在步骤(c)期间,在将密封剂胶珠104放置于第一轮胎110A的内表面部分112之上时,感测密封剂胶珠104的规格,并且记录与密封剂胶珠104的规格相对应的数据,该规格与跟密封剂胶珠104在第一轮胎110A的内表面部分上112的位置相对应的数据相关联。 [0127] 该方法还可包括:在显示器518上,显示代表了第一轮胎110A的内表面部分112上的密封剂胶珠104的视觉图像530。视觉图像530可包括对应于密封剂胶珠104的规格是否处于设定标准内的视觉标记532。 [0128] 在平衡轮胎的同时将密封剂层施加到轮胎内表面上的方法: [0129] 轮胎密封剂单元系统100也可用于改善轮胎110的平衡,使得当轮胎安装在车轮上时,需要较少的另外平衡。如图18示意性地所示,轮胎110包括标记120,该标记可以是物理地放置在轮胎上的条形码。该标记120可用作参考点,以识别轮胎上的周向位置。轮胎上的任何其他物理特征也可用作参考点。在轮胎110被接收在供应输送机130上之前,可以测试轮胎的平衡,并且可以参考参考点诸如标记120识别轮胎的“光点”。例如,如图18示意性所示,光点121可被识别为与标记120成角度123。该数据参考单个轮胎被存储并且与标记120相关联。因此,当单个轮胎被接收在供应输送机上并且标记120被扫描器164扫描时,控制器500将知道该单个轮胎的光点121的位置。光点121的位置可被定义为通过光点121的径向线 125相对于标记120的角位置123。 [0130] 然后,当密封剂胶珠104被铺设以形成密封剂层102时,可以在光点121附近比在轮胎的其他部分上增加更多重量的方式来完成。具有密封剂层的所得轮胎将比其在添加密封剂层102之前更好地平衡。 [0131] 实现这种改善的平衡的一种方式是在光点121的相对圆周侧上重叠螺旋缠绕密封剂胶珠104的起始部分和终止部分。这在图18和图19中示意性地示出。该重叠可通过以下方式实现:在围绕轮胎的旋转轴线的旋转方向129上以第一角度131在平衡光点121前方的第一周向位置127处开始施加密封剂胶珠104,并且以第二角度135在平衡光点后方的第二周向位置133处停止施加密封剂胶珠104,该第二角度大致上等于第一角度131。 [0132] 第二角度135可以在第一角度131的正负10度的范围内,并且更优选地在第一角度131的正负5度的范围内。 [0133] 第一角度131可以在30度至60度的范围内,更优选地在40度至50度的范围内,并且最优选地约45度。 [0134] 该过程的结果是轮胎110包括胎面部分116以及从胎面部分116径向向内延伸的第一侧壁部分118a和第二侧壁部分118b。内表面112在第一侧壁部分118a与第二侧壁部分118b之间限定轮胎110的内腔114。螺旋缠绕密封胶珠104(参见图19)铺设在内表面112上,并且包括最靠近第一侧壁118a的起始端部104a和最靠近第二侧壁118b的终止部分104b。起始部分104a和终止部分104b围绕轮胎轴线以80度至100度范围内的重叠角度137重叠。 [0135] 轮胎光点121可位于重叠角度137内。轮胎光点121可位于重叠角度137的中心的正负十度内。轮胎光点121优选地在重叠角度137内居中。 [0136] 因此,可以看出,本发明的装置和方法易于实现所提及的结果和优点、以及其中固有的那些结果和优点。虽然出于本公开的目的已示出并描述了本发明的某些优选实施方案,但本领域的技术人员可对零部件和步骤的布置和构造作出许多更改,这些更改包含在附加权利要求所限定的本发明的范围和精神内。 |