[发明专利]由具有角插补运动的机械臂构成的轮胎胎面翻新系统

说明书

技术领域

总体上，本发明属于轮胎领域，并且更具体地涉及一种通过机械臂执行的用于轮胎翻新以及将橡胶应用至轮胎的系统，该机械臂能够执行角插补运动。

背景技术

现有技术中已知用于改造轮胎的装置，其中，轮胎通常竖直地布置在旋转且横向固定的芯轴上。当前使用的工具具有刮削件，该刮削件利用轴向运动和径向运动执行对轮胎的粗磨。已知装置通常具有线性工作台，该线性工作台具有整体地用于刮削组件或橡胶应用组件的运动的主轴、线性引导件以及柱形引导件。如US 6251204中提出的，支撑待处理轮胎的芯轴固定于在轨道上引导的第一推车上，并且工具耦接至也位于轨道上的第二推车，所述轨道定向成平行于芯轴的旋转轴线。如AU1528470中所见，这些装置执行了使轮胎更靠近或更远离芯轴轴线的运动，以及刮削装置经由引导轨道的径向运动。专利US 7040371中提出的模型还示出了这些典型装置，其中，运动借助于由球形主轴驱动的平行引导件而出现在垂直轴线上。刮削工具可围绕竖直轴线旋转，并且控制单元可可监控装置的操作参数、调节刮削装置的功能特性以及所处理的轮胎的支撑。可由控制站通过具有控制单元的界面操作该装置。上述专利中提出的系统类型具有的缺点是，由于主轴、线性引导件和柱形引导件被橡胶颗粒以及轮胎刮削处理所产生的灰尘污染所引起的这些构件的过早磨损。此外，这些装置限制其他工具接近轮胎。

使用线性工作台概念的一些装置(假定这些装置未构造成支撑具有较大重量和尺寸的轮胎)也具有伴随轮胎尺寸变化而产生的问题，这产生了振动问题和稳定性问题。也采用了线性工作台概念的模型PI0102947-9提出了对此类型问题的可伸缩的解决方案，该解决方案具有至少两个相关联的结构，该两个相关联的结构中的每个均具有用于结构运动的引导轨道，并且使用两个马达致动所述结构。支撑轮胎的第一结构的引导轨道必须布置在芯轴的旋转轴线上，并且相对于包含这个轴线的竖直平面对称。不存在因轮胎的较大重量而产生的芯轴变形或者振动的风险，这是因为轮胎的重心保持在单一轴线上，以及因为对称轨道的提供确保了重心线上的稳定性。该发明进一步允许使用布置在刮削件的相对侧上的第三结构。因为该结构很重、需要大功率马达使其运动以及必须使用第三推车，故导致使用第三马达，这导致由该模型提出的系统的更大的能量消耗以及缺乏吸引力的性价比。

发明内容

为解决现有技术中已知的缺点，本发明涉及用于轮胎的胎面翻新的机械臂，该机械臂借助于自动致动的铰接臂建立了粗磨工具以及橡胶应用工具的运动轨迹，该机械臂具有支撑在轴台上的至少三个铰接件。铰接臂允许待由系统使用的工具在极高速度下且以极高精确度的非限制运动，允许待处理的形状和轮廓的广泛变化的组合。

所提出的本发明寻求提供一种能伸缩装置，该能伸缩装置能够允许结合于该系统中的工具的更大范围的运动。通过增加运动范围，机械臂能够作用于分别定位的多个轮胎，因此减少总操作周期时间以及刮削工具的主马达的启动次数，这显著减少了该过程的能量消耗，并且为使用者提供了有吸引力的性价比。

使用机械臂消除了对线性工作台的需求，允许去除存在于传统轮胎刮削装置中的线性引导件、柱形引导件、主轴致动器以及线性致动器。如果没有这些项，该装置就不需要对部件进行周期性的润滑，并因此是对环境无害的。该系统的特征在于角运动允许更大的轮胎轮廓，并且该系统另外具有加速刮削工具的运动的特性，主要取代了工具不接触轮胎的运动。这还导致了即使在只对一个轮胎操作的组件中的刮削时间的减少。

机械臂运动的更大范围与精度组合的另一个技术优点在于能够实现用于磨快用于轮胎的刮削工具的自动系统。这个特征使这个程序对于装置的操作者更安全，这是因为，由于机械臂可由操作者通过控制面板使用软件控制，故该程序可由操作者远程执行。通过消除操作者特别是在粗磨轮胎期间紧密靠近工具的需要，可生产用于装置的完整保护罩(fairing)。该保护罩使装置更安全，且允许在刮削轮胎的过程期间，持续保护操作者不受可能掷出的元件的伤害。

该臂可与用于轮胎的不同工具和刮削装置(诸如，锯、杯、刀片，垫、等等)一起工作，并且还允许将机械臂应用于轮胎胎面翻新过程的多个阶段(改造、重整)。因此，用于机械臂的多种可能应用中的变化是耦接至系统的工具类型。由此，该系统可工作于粗磨和去除橡胶，以及将新橡胶层应用至轮胎。该臂具有能够在不使装置变形的前提下支撑待耦接至系统的多种工具的结构。