[发明专利]上轮辋驱动升降装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种应用于轮胎动平衡检测过程的上轮辋驱动升降装置及其控制方法，属于橡胶机械领域。

背景技术

橡胶轮胎在生产过程中存在不同程度地质量不均匀现象，所以轮胎出厂前需要进行动平衡测试。基于现有制备工艺，轮胎动平衡试验的装置较多采用立式试验机。在试验过程中轮胎被安装、夹持在上、下轮辋之间，通过旋转主轴的带动进行旋转，并由力传感器测试出的感应力数值来测评轮胎径向和轴向稳定性能指标，进而判断轮胎质量是否达到生产标准要求。

现有轮胎动平衡试验机，上轮辋升降普遍地采用气动、液压或丝杠等驱动及传动方式以期完成上轮辋升降过程中的准确定位及对主轴的加载。

如后附图1所示，在现有技术方案中立柱(11)通过螺钉与上横梁(12)进行固定以形成为上轮辋框架，伺服电机(13)通过同步带(14)驱动连接丝杠(15)，在丝母(16)垂向固定的前提下，丝杠(15)转动的同时带动下方的滑动支架(17)垂向地滑动以实现上轮辋(18)的升降操作。

上述技术方案中存在着下述主要缺点与使用问题：

1、立柱(11)极易导致框架出现垂向的喇叭口，对于两侧导轨(19)的平行度难以保证，因而存在着显著的装配误差，只能通过后期增加垫片加以修正调整；

2、上轮辋框架通过螺钉进行连接装配，较易导致两侧导轨(19)不在同一平面内，存在着明显的不稳定性；

3、丝杠(15)的运动安装方式，导致了在垂向移动距离上需预留出其2倍的高度，从整体上增加了设备的装配高度，导致在运输过程中的超高问题；

4、伺服电机采用同步带(14)的传动方式，不仅安装结构较复杂，且输出动力有明显的衰减，能耗损失较大，且设备与维护成本均较高。

有鉴于特提出本专利申请。

发明内容

本发明所述上轮辋驱动升降装置及其控制方法，其目的在于解决现有技术存在的缺陷而采用一体式框架结构的前提下，上轮辋卡盘垂向升降的轨迹与主框架两侧的滑道提供的导向平行度，能够通过机械加工精度来提高与保证，而不是用后续辅助调整结构与装配手段来完成，同时提高上轮辋整体升降、轴向定位的精确度。

另一发明目的是，采取丝杠与上轮辋卡盘不同轴的传动方式，丝杠不作垂向移动而丝母带动滑动支架垂向滑动，从而降低整体设备的安装高度，仅预留丝杠自身1倍的装配高度。

发明目的还在于，伺服电机采用同轴驱动方式，安装结构简单，且输出动力衰减率较低。

为实现上述发明目的，所述的上轮辋驱动升降控制方法是：

升降装置包括一主框架，滑动支架可沿主框架垂向往复滑动以完成其所承载的上轮辋卡盘的装卸操作。与现有技术的不同之处在于，

在装配前，主框架被制备成一体式的框架结构；

伺服电机通过联轴器与丝杠连接，驱动滑动支架，丝杠与上轮辋卡盘的垂向轴中心线平行，从而伺服电机从侧部推动所述的上轮辋卡盘实现垂向往复移动。

如上述基本方案，主框架被预先制备成一体式的框架结构，与上轮辋升降的零部件连接的螺纹孔的位置精度，可通过数控机床精确加工来实现。同时，一体式框架能够使升降导轨的平行度通过加工来保证，而不是采用后续高精度装配来保证，因此整体升降装置的使用参照系精确度相当高。

另外，通过实现伺服电机从侧部推动上轮辋卡盘实现垂向往复移动，是以不同轴的传动方式来降低整体设备的安装高度。

为进一步提高上述驱动与传动机构的使用效率、降低为设备预留的安装高度，可采取的改进方案是，伺服电机通过联轴器连接并驱动一侧部固定的丝杠，滑动支架连接于套设在丝杠上的丝母，丝母绕丝杠旋转的同时带动滑动支架沿主框架垂向往复滑动。

采用上述丝杠不做垂向移动、丝母垂向移动的传动方式，只需为丝杠预留其自身1倍的安装高度。而且，伺服电机直接传动连接丝杠的方式，也能够明显地减少能量损耗，还可有针对性对驱动、传动与受力部件进行检修与维护。

为优化所述滑动支架对于上轮辋垂向升降的传动性能，可将主框架两侧的滑道提供滑动支架垂向往复滑动的导向。

基于本发明的设计构思和采用上述升降控制方法，同时实现了下述上轮辋驱动升降装置的结构改进。具体地，

上轮辋驱动升降装置，包括有一主框架，在主框架上安装有驱动滑动支架沿垂向往复滑动的伺服电机，滑动支架承载上轮辋卡盘。

与现有技术的区别之处在于，主框架具有一体式的整体框架结构，

伺服电机通过丝杠驱动滑动支架，丝杠与上轮辋卡盘的垂向轴中心线平行。