专利名称：轮胎打标装置的制作方法
技术领域：
本发明大体上涉及轮胎测试，具体涉及ー种在轮胎均匀性、平衡等测试之后在轮胎上设置适当标记的装置和方法。
背景技术：
检查轮胎以确定是否存在任何不规则或不均匀现象的轮胎测试系统是本技术领 域的已知系统。通常，已知系统是将轮胎送到测试站(testing station),在测试站里，某种形式的夹具夹住轮胎，对轮胎充气使其达到正常压力。轮胎以标准转速靠着承载轮(Ioadwheel)转动。从其上附接有承载轮的测カ构件获取的数据被用来检测(轮胎)是否存在生产过程可能形成的不规则现象。另外，系统一般衡量不规则程度(size)，并设有不规则纠正装置，例如，用于从轮胎上磨去材料的研磨装置。轮胎测试机构的实例包括第6，016，695号美国专利所公开的已知的轮胎均匀性测试机，该测试机通过引用并入本文。还存在其他的测试轮胎平衡状态的轮胎测试机。第7，448，267号美国专利公开了这种类型的轮胎测试机构的实例，该测试机构通过引用并入本文。在采用这两种测试机构的情况下，通常所期望的是在测试结束后，在轮胎侧壁上施加轮胎等级、轮胎平衡和/或轮胎均匀性的标志或标记。在现有技术中，由轮胎打标机设置在轮胎侧壁上的彩点是很常见的。在安装过程中，轮胎安装人员利用这些彩点在轮辋(rim)上正确定位轮胎。据最近发现，最好在废弃的轮胎上设置数个明显的标记或代码，以表明轮胎未能通过测试的原因。
发明内容
本发明提供了ー种在检查、测试之后在轮胎侧壁上施加标志或其他标记的新型的和改进的标记烫印装置及方法。根据ー个优选实施方式，打标机设有活动烫印头组件，与轮胎侧壁需要设置标记的区域对齐。执行机构选择性地使多个标记构件中的ー个标记构件移动进入轮胎标记位置，并且将选定的标记构件推向轮胎区域，以将打标带部分压靠在轮胎上以在轮胎上设置
o根据本实施方式的ー个优选构造，在不需移动轮胎或不改变轮胎位置的情况下，至少两个间隔开的标记可以被设置在轮胎侧壁上。在例举的构造中，打标带由带盒组件携带，在该优选实施方式中，烫印头组件携带多个带盒组件，每个带盒组件可以携带不同顔色的打标带。将带盒选择性地移到烫印位置，以在轮胎上设置预定颜色的标记，在所述例举的实施方式中，烫印头组件携带4个带盒组件，每个带盒组件可具有颜色各不相同的打标带。
根据本发明的一个特征，可以通过移动携带标记构件组件及相关带盒的中间框架构件在轮胎区域设置多个并排的标记。中间框架构件在至少一个执行器的作用下在两个位置之间移动。可以利用公开的实施方式在轮胎侧壁上按1x2的矩阵设置标记。根据本发明的另一个特征，多个带盒由子框架承载，该子框架滑动附接到中间框架上并且可以相对移动，从而由子框架承载的多个带盒中选定的一个带盒可以被放置在与轮胎侧壁的标记区域预设对齐的位置。根据所述例举的实施方式，标记组件携带六个单独的打标器，任何一个打标器都可以位于与待打标的轮胎区域对齐的位置。在示例性实施方式中，每个带盒包括供带装置，打标带沿至少部分地由导辊限定的路径从供带辊到收带辊来提供。每个带盒包括固定的安装板(可旋转地安装有供带辊) 及活动板(可旋转地安装有收带辊)。朝轮胎侧壁方向移动活动板，以将带段送到紧靠轮胎侧壁的位置。在公开的实施方式中，活动板还用作打标带推进的功能，具体为在活动板向轮胎侧壁移动时，将打标带从供带辊拉出。根据本实施方式的一个特征，供带棍包括旋转传感器的一部分，从而探测打标带是否用完或断裂。在所述实施方式中，供带辊包括开槽轮式目标。烫印头组件的框架构件所携带的并且聚焦在轮子上的光学传感器或接近传感器，感测供带辊是否在活动板朝着轮胎前进时旋转。供带辊如不旋转，则说明打标带已经断裂或用完。带盒活动板在弹簧组件的作用下返回到其收缩位置，弹簧组件也包括可调定位销，实现收缩位置的变化或调整，以在推进行程中调整从供带辊中拉出的打标带的量。采用该公开的实施方式无须为每个带盒配置独立的驱动电机和独立的打标带传感器。由一个共用的传感器监控位于标记位置的带盒的供带辊的旋转。由于打标带凭借带盒活动板的前进而推进，因此无须为每个带盒配置独立的驱动电机。根据本发明所述，在某些应用中设置可伸缩的夹紧机构，以支撑待标记的轮胎区域。具体而言，支撑夹紧组件由烫印头组件框架构件承载，支撑夹紧组件包括执行器，该执行器带有可以收缩和旋转的可伸展的支撑构件，该可伸展的支撑构件进入允许轮胎进入或离开标记位置的位置。整个烫印头组件能在倾斜机构的作用下倾斜，该倾斜机构被配置为使头部(head)可绕着标记窗口的中心旋转。在公开的装置中，烫印头倾斜能改变标记窗口的方向(角度)，但不能实质上改变轮胎侧壁的待打标的位置。根据本发明的一个特征，烫印头组件移动使其接触轮胎侧壁，以实现标记。传感器探测烫印头组件与轮胎侧壁的接触，该传感器探测在弹簧偏置窗框中的运动。烫印头组件与轮胎的接触在窗框中产生轻微的运动，进而通过接近传感器探测到这种运动，接近传感器发出控制信号以阻止烫印头组件继续向轮胎侧壁运动。根据本发明所述，公开了一种轮胎侧壁的标记方法，该方法包括如下步骤定位烫印头组件，使其与轮胎侧壁预设对齐。从组件所携带的多个带盒中选出的一个带盒被送入轮胎标记位置。从多个烫印构件(同样由框架组件承载)中选出的一个烫印构件被送入轮胎标记位置。对轮胎进行打标时，选定带盒的载带段部分被送入紧靠轮胎侧壁标记区域的位置。然后向轮胎标记区域推进选定的烫印构件，以将由载带段部分所携帯的打标带的材料转移到轮胎侧壁，从而在轮胎上设置烫印构件所限定的标记。带盒的载带段部分和烫印构件返回它们的收缩位置。根据本方法的一个特征，可以在轮胎的标记区域设置两个相邻的标记，方法如下通过将对齐的带盒和对齐的烫印构件移动到第二位置，并再次推进载带段部分并且驱动烫印构件以在轮胎侧壁上设置第二个标记。采用所公开的装置和方法可以在轮胎侧壁上轻松设置至少两个相邻的标记。无须更换组件，即烫印构件或烫印头组件中的带盒，即可使标记具有多达6种不同的配置和多达4种不同的顔色。同时，本公开的发明无须为带盒设置独立的驱动电机和传感系统。通过以下详细说明结合附图能清楚地理解、更充分地了解本发明的其他特征。
图IA为根据本发明的优选实施方式构建的烫印头组件的透视图； 图IB为图IA所示烫印头的侧视图；图IC为图IB所示的虚线圈中的局部放大图；图2A及图2B为图IA和图IB所示的烫印头组件的分解图；图3是作为根据本发明的优选实施方式所构建的烫印头组件的组成部分的框架部件的透视图；图4A和图4B是图3所示的框架部件的一部分的透视图；图4C是作为图4A和图4B所示的构成框架分装件的一部分的导轨轴承/导向构件的局部放大图；图5A是根据本发明的优选实施方式所构建的转印辊组件的透视图；图5B为图5A所示的转印辊组件的侧视图；图5C是转印辊组件的顶视图；图是转印辊组件的剖视图；图6是作为图IA所示的根据本发明优选实施方式所构建的烫印头组件的一部分的打标装置的侧视图；图7A为根据本发明的优选实施方式所构建的带盒(tape deck)透视图；图7B为图7A所示带盒的侧视图；图7C为图7A所示带盒的部分剖视图；图8为根据本发明的优选实施方式所构建的烫印头组件倾斜机构的透视图；图9A是构成本发明一部分的支撑(back-up)夹紧机构的透视图；以及图9B是图9A所示的支撑夹紧机构的局部侧视图。
具体实施例方式图1A、图IB及图IC为标记烫印装置(用于在轮胎侧壁上施加标记)的完整的烫印头组件10的整体构造。所公开的装置可以作为轮胎均匀性测试系统，诸如，第6，016，695号美国专利中所公开的轮胎均匀性测试系统或第7，448，267号美国专利中所示的轮胎平衡测试系统，的组成部分进行安装。在工作时(详情将在下文描述)，限定印刷窗ロ 20a的结构或框架20被压在轮胎侧壁的预定位置上，并且在轮胎上限定可接收ー个或多个标记(即，ー个点)的区域。带盒(tape cassette) 24携带的热敏带22 (也參见图7A)覆盖(overlies)在开ロ 20a上,包括多个转印棍28的加热的转印棍或转印模组件(block assembly) 26 (也參见图4A和图5A)被驱动以将带22压在轮胎侧壁上，从而将带上的材料转移到轮胎上。图2A和图2B为烫印头组件10的分解图，从这些附图可最佳看出，图2A和图2B显示了带盒24、支撑(back-up)夹紧装置30和倾斜机构32等主要部件，倾斜机构32接合一对曲轨33a、33b，并且使整个烫印头组件10移动进入与轮胎侧壁相対的预定方向。从图2A和图2B可以最佳看出，倾斜机构32包括底板35，底板35包括ー对侧向凸耳(extendingears)35a0凸耳35a能固定到适当的支撑结构(图中未显示)上，支撑结构支撑整个烫印头组件10 (处于与轮胎输送机等用于将轮胎传送到标记位置的装置相対的工作位置)。支撑夹紧组件30 (參见下文)包括活动支撑构件,该活动支撑构件位于轮胎内部上，为转印棍 组件26待设置标记的轮胎侧壁区域提供支撑。在所述的优选的和例举的实施方式中，印刷窗ロ 20在轮胎侧壁上确定2个可以设置标记的位置。转印模组件26置于窗ロ 20a中两个确定位置中的ー个位置，转印模组件26经驱动将打标带22上的材料转移到轮胎侧壁上。应当注意的是，本领域的技术人员应该知道，可以对该机构进行修改以提供四个以上的标记位置，从而根据需要可以在轮胎侧壁上设置四个以上标记。再參看图3,示出框架分装件(sub-assembly) 34。框架34包括U形固定板36，U型固定板通过ー对对L型托架37牢牢固定在曲轨对33a、33b上，L型托架37从U型固定板36向下垂。中间框架板38可相对于固定板36滑动旋转并支撑转印辊组件26及相关构件(參见下文)。导轨滑块(rail blocks) 40及与之相配合的导轨42 (图4A中最佳示出)相对于固定板36滑动支撑中间框架板38，并且使中间框架板在两个位置之间作直线运动。通过ー对气动执行器44使中间板38移动到两个工作位置中的ー个位置，两个气动执行器的气缸端部被固定到固定板36上并且它们的杆端被固定到支座板46 (abutmentplate)上,支座板被固定到中间框架板38上。这两个气动执行器44的伸展(extension)和收缩使中间框架板38在两个位置之间作直线运动。导轨轴承/导轨40、42 (其构造在图4A中最佳示出)提供中间框架板38相对于固定板36的可控的直线运动。从图4A可以看出，每个导轨轴承包括导轨滑块40，导轨滑块40适当地固定到刚性框架36的底面。此外，再參看图4C，滑块40包括燕尾轨(dovetail-shaped rail) 40a,燕尾轨40a可滑动地被捕获在接收轨42 (接收轨42被固定到中间框架板38上)中，并且燕尾轨40a限定形状互补的燕尾槽42a。如图4A和图4C所示，四个滑块/导轨组件将中间框架板38固定到固定板36上，允许固定板36与中间框架板38之间受限的(confined)直线运动，定位是由执行器44进行控制。图4A中所示的滑块/导轨组件类型可以从Bosch Rexroth公司获得，这种组件可称为“异型导轨轴承”。此处应当注意的是，如果只需要轮胎上的单个标记位置，则无须安装中间框架板38来获得相对于固定框架36的相对运动。相应地，中间框架板38应牢牢安装到固定板36上(或拆除)。另外还需要拆除导轨轴承/导轨40、42及执行器44。还參见图4A和图4B，中间框架板38安装有(mounts)加热转印辊/模组件26。如从图4A中最佳看出，转印模26被安装用于相对于中间框架板38作直线运动，具体而言，是在滑轨48(滑轨48被安装在中间框架板38上，中间框架板38与固定在转印辊组件26上的I对导块50滑动接合)的引导下作直线运动。在所述例举的实施方式中，转印辊组件包括六(6)个独立的可驱动的转印辊或打标器28。选择性地驱动适当的执行器(执行器可包括多个由3个串联的液压操作的(即气动)执行器)，以沿轨道48滑动转印辊组件26，从而将选定的打标器28中的一个定位在印刷窗口 20下方。在所述的优选的和例举的实施例中，通过3个串联的执行器54a、54b和54c控制转印模组件26在窗口 20中的定位。执行器54a、54b背靠背连接，组成可将转印模26移动到4个位置中的一个位置的整体的执行器组件。执行器54c经十字板(cross plate) 56 (参见图2B)与执行器54a、54b组成的整体的执行器组件连接。执行器54c的驱动使合并/连接的执行器54a、54b移动到两个位置中的一个位置，从而增加了转印辊组件在窗口 20中的更多可能的位置。具体而言并且如上所述，气缸54c是50mm行程的气缸(cylinder),相连 的气缸54a、54b实际上是包含50mm行程的气缸和25mm行程的气缸(2个气缸背靠背安装)的双缸组件。气缸的组合至少为烫印/加热机构26提供了六个不同的(discreet)位置。由附图标记55表示的柔性链型导管限制并保护转印模26的布线和液压(气压)管路。如上所述，选择性地驱动执行器54a、54b和54c至少能为转印辊组件提供6个不同位置，从而6个转印辊28中的任意一个转印辊均能进入烫印窗口 20中的某一工作位置。现参看图4A和图5A-5D，显示了转印辊/模组件26的细节。该组件包括支持多个独立转印辊28的导热块26a。在例举的实施方式中，支持6个转印辊28，每个转印辊都能在轮胎侧壁上压出特殊形状的标记。虽然可以为每个转印辊28设置相关的电缆加热器来加热转印辊，但是在优选的实施方式中，对支持转印辊的导热块26a进行加热，然后将热量传输给各转印棍28。 从图最佳地看出，每个转印辊28被支撑在孔60 (孔可设置轴承材料套管)中，每个转印辊28包括复位弹簧62，用于使相关的转印辊28离开轮胎侧壁。每个转印辊均包括棍头(head)或棍扣(button) 64,棍头或棍扣64与执行器推杆(plunger) 68 (图2A)或运行(applying)气缸70 (图2B最佳示出)接触，将适当定位的加热转印辊推向轮胎侧壁，从而在这么做的过程中将热敏带22按压在侧壁上。转印辊28的热量使热敏带22上的材料转移到侧壁，材料的成形由被驱动的转印辊接触面28a决定。如上所述，每个转印辊的接触端28a可以有不同的形状配置，以便在轮胎侧壁上施加6种形状中的任一一种形状的标记。参见图4A且如前所述，烫印/加热机构26在中间框架38内的“Y”方向上进行增量运动(incrementally movable),使6个转印棍28中的一个转印棍与窗口 20对齐。如上所述，中间框架本身也(经执行器44驱动)在“Y”方向上做增量运动，即，与烫印/加热机构26的运动平行的方向。在所述例举的实施方式中，中间框架38可以在两个位置之间移动。利用所公开的机构，无须移动整个烫印头组件就能在轮胎侧壁上设置2个相互间隔开的不同的标记。图2B和图6清晰地显示了移动转印辊，在轮胎上设置标记的机构。该装置包括液压操作的执行器70，该执行器70被安装在V型安装架72上。安装架72固定于中间框架38的底面，当中间框架38受执行机构44驱动在两个工作位置之间移动时，安装架72随中间框架38 —起移动。执行器70包括推板74，与气缸70的杆端可操作地连接。推板74安装有转印辊推杆/推进杆68以及弹簧加载的带盒前进推杆螺栓76。下文将结合对带盒24的描述对推板74的操作作进ー步说明。现转向图7A,显示了作为本发明组成部分的走带机构(tape deck)或带盒24。在所述的优选的和例举的实施方式中，烫印头组件10包括能够使转移到轮胎侧壁的标记使用多种颜色。为此，采用相关措施在滑动支架82上活动安装4个不同的带盒24，每个带盒采用不同顔色的打标带。在优选实施方式中，且从图1A、图2A及图2B中可以看出，四(4)个带盒活动安装在烫印头组件中。如将要说明的是，带盒24在液压操的作执行器84 (參见图IB及图2A)的驱动下选择性地进入窗ロ 20下方的工作位置。再參看图3，图3最佳地示出带盒通过ー对托架86可拆卸地被保持在支架82上。每个托架86通过紧固件83适当地被固定在支架82内表面。每个托架86包括四个带盒安装槽86a，用于滑动地接收相关带盒的边缘结构。既定的带盒悬挂在托架86上相关的对齐槽86a之间。每个托架包括I对设螺纹的安装座88 (參见图3)，用于接收适当的开槽的固定夹(图中未显示)，带盒安装以后，固定夹压紧(hold down)带盒。固定夹被保持在它们 各自的安装座88上,优选采用易于抒下的蝶形螺钉(thumb screw)进行固定，以便移动固定夹并且拆除带盒。在參看图1B、图2A、图4A和图4B，活动带盒24被保持在带盒支架82上，支架82可相对于中间框架38在“ Y”方向(如图4A及图4B所示的“ Y”方向)上作相对运动。带盒支架82可通过带盒分度缸组件(indexing cylinder assembly) 84的作用相对于烫印窗ロ 20移动到四个位置中的ー个位置。支架82可通过四(4)个滑块/导轨组件89与中间框架38活动连接，图4C中最佳示出，滑块/导轨组件89与上文结合中间框架38所介绍的滑块/导轨组件40、42大致相同。在优选的实施方式中，气缸组件84包括串联执行器84a、84b,其中，一对执行器中的一个执行器的行程是另ー执行器的两倍。在这种布置方式下，当一对执行器中的两个执行器都收缩(retracted)时，第一带盒位于工作位置。为了将第二带盒移入工作位置，使具有短行程的执行器通电。为了将第三带盒移入其工作位置，则使短行程执行器不工作，同时使长行程执行器通电。为了将第四带盒移入工作位置，则短行程执行器和长行程执行器均被驱动(加压)。图7A-7C显示了走带机构或带盒分装件(subassembly) 24的构造。在运行过程中，热敏带22从供带棍(supply spool)90经印刷窗ロ 20送入倒带棍或收带棍92。在所述例举的实施方式中，带盒24包括固定带盒板100，固定带盒板100滑动支撑附接有导带辊104、106及108的弹簧加载导带板102。导带板102在窗ロ 20’的方向上作往复运动，构成使热敏带22从供带辊90行进至收带辊92的推动机构的组成部分。导带板102为J形，“J” 102a的长度较短，为固定导辊112(附接于固定安装板100)提供余隙。导带板102包括与弹簧加载的推杆螺栓76 (附接于前文所述的并且在图6中所示的推板74上)接触的结构。具体而言，參看图6及图7C，当既定带盒处于其工作位置并与窗ロ 20对齐时，弹簧加载螺栓76与J形板102的边缘部分109对齐并与之接合。相应地，參看图6所示，当执行器70通电时，弹簧加载螺栓76移动使其与J形部分109接触，使J形板102朝向轮胎靠拢，直至到达其完全扩展位置，在该位置，螺栓76进一步的运动被禁止。由于是弹簧加载的，因此推板74能继续朝向轮胎推进，从而使转印辊推杆68接触对齐的烫印构件28，并使烫印构件28移动使烫印构件与打标带/轮胎接触，借此标记被设置在轮胎侧壁上。活动导带板102通过轨道114被引导作往复运动，并且通过由附图标记116表示的弹簧组件被推至其收缩位置，弹簧组件116也受到由附图标记116a表示的可调定位销的引导，而可调定位销构成带盒推进机构(参见下文说明)的一部分。导带板102的往复运动不仅使热敏带22移动使热敏带与轮胎接触(或紧靠)，还使打标带从分配棍(spool)90行进至收带辊92。参见图3，带护板(shield)/引导构件91 (附接于构成支架82 —部分的横向构件)紧靠最左边带盒(参见图3)的收带辊92以有助于维持和控制使用过的打标带的卷绕(wind-up)，并且禁止打标带从辊脱落。另一带盒的收带辊紧靠相邻带盒(作为带护板/引导构件)的固定安装板100。
作为带盒组件一部分的带推进机构(图7A和图7C中示出)至少在功能上有别于一些现有技术的带推进机构。在图7A所示的机构中，打标带在J形板102的回程(而不是其前进行程)时，打标带从供带辊90行进至收带辊92，换言之，当J形板102朝向轮胎前进时，新的打标带不会穿过印刷窗口 20。实际上，打标带只有在印刷结束后，在J形板102返回初始位置时才移动。参看图7A-7C，为了实现这个功能，供带辊90被附接到固定板部分100。另外，导辊112(最初从供带辊90接收打标带)也被附接到固定板100上，在印刷周期中不转移(translate)。导辊104、106和108以及收带辊92全部都被附接到可移动的J形板102上，并且在印刷周期中朝向或远离轮胎运动。收带辊机构包括单向联轴器(clutch) 120(参见图7)，用于阻止收带辊92的反向旋转，每个辊轮机构还包括滑动联轴器以允许辊轮下滑，具体参见下文。单向联轴器120阻止收带棍92的逆时针旋转以防止打标带从收带棍“退卷(unwinding)”。供带棍90包括滑动联轴器，滑动联轴器抵抗任一方向上的转动(如果施加足够大的力，则允许转动)。带推进机构的运行方式如下当印刷周期被启动时，驱动气缸70(图6)将J形板182推向轮胎。在打标带朝向轮胎移动时，仅从供带盘90中拉出打标带，因为单向联轴器防止了收带辊92的逆时针旋转。应该理解的是，当J形板182朝向轮胎运动时，导辊108与固定导辊112之间的路径长度增加，虽然该运动将使打标带22从供带辊90被分配，打标带本身不穿过窗口 20。在轮胎上设置标记之后，回位弹簧组件116使J形板182移动到其收缩位置。当J形板102移动到其收缩位置时，轨道(rack) IlOa使收带辊92在顺时针方向上转动(参见图7C)，轨道IlOa被附接到固定板100上，驱动接合齿轮IlOb (接合齿轮IlOb构成收带辊机构的一部分)。齿轮IlOb通过滑动联轴器(图中未显示)与收带辊92连接。当收带辊92沿轨道IlOa移动时，轨道IlOa促使收带辊旋转。为了使带推进机构正常工作，供带辊90上的滑动联轴器(或制动器)对打标带移动施加的阻力(可能与各种辊轮对打标带的移动施加的阻力形成合力)必须超过由相关的滑动联轴器对收带辊92施加的旋转阻力。为了在J形板102移动到其收缩位置时(即，允许齿轮110b’能在预定长度的废(spent)打标带被卷到辊轮上时独立于当前静止的收带辊92旋转)，阻止从供带辊92中拉出另外的打标带，必须满足上述阻力条件。如上所述，当J形板102朝向轮胎侧壁移动时，从供带辊90中拉出预定长度的打标带。J形板102移动的距离决定了从供带辊90中拉出的新的打标带的长度，该长度与供带辊90或收带辊92上的打标带的量无关。在J形板102的前进行程期间从供带辊90中拉出的新打标带的长度是可调节的。如上所述，J形板102的收缩机构包括止动销116a(參见图7C)。可调节的止动销控制J形板102的收缩位置。由于从供带辊中拉出的打标带的量由J形板102的行进范围来确定，因此通过使用止动螺丝116a调节其初始位置可以改变前进行程期间从供带辊90中拉出的打标带的量，以达到打标带的用量要求。另外还设置了打标带传感机构，用于感测打标带22是否断裂或者供带辊90上的打标带是否用完。具体而言，供带辊包括图1A、图7A及图7B中所示的开槽轮90a。大体上由附图标记109表示的光学传感器或接近开关(传感器托架如图IA所示)被安装到中间框架板38上。传感器监控开槽盘90a在J形板102前进行程期间的旋转。如果传感器感 测到开槽轮90a在前进行程期间不旋转，这是打标带已经断裂或用完的ー种指示，装置向操作人员发出适当的信号。为了尽量降低打标带的耗用量，必须确保只有在J形板102的前进行程移动期间从供带辊90上拉出的打标带，才在收缩行程期间被卷到收带辊92上。应当注意的是，在收带辊92上缠绕废打标带吋，在正被拉动的打标带上施加的力随着废打标带半径的增加而变化。为了确保在回程期间从供带辊90中拉出额外的打标带，构成供带辊90的一部分的滑动联轴器/制动器施加的阻カ必须大于由收带辊92施加的拉力，无论多少废打标带被缠绕到收带辊92上。打标执行器70 (如图2B和图6所示)经V形支撑构件72牢固地安装到中间框38上。如上所述，打标执行器70有效使导带板102朝向轮胎侧壁移动，直到导辊106、108接触轮胎侧壁。然后，推板74的继续移动使推杆68接触转印辊28，并使转印辊28接触热敏带22，再接触轮胎，从而将打标带的材料转移到轮胎侧壁。应当注意的是，由于带盒推杆螺栓76 (參见图6)由弹簧加载，因此可以相对于推板74移动，从而在克服弹簧压カ以后，在推板74和J形导带板102之间实现相对运动。应用气缸(applying cylinder) 70完全伸展(extended)时，向推板74施加的力克服弹簧力，并允许推杆继续向对齐的转印辊28移动，直接接触相关的转印辊28的辊头或辊扣64，从而使加热的转印辊有效接触热敏带和侧壁以完成标记转移。换言之，选定的转印辊28将打标带22夹紧到侧壁上，并且将标记转移到侧壁(是根据转印辊28的接触端28a确定的形状来配置)上。尤其參看图2A、图2B及图8，示出的倾斜机构32是用于相对于轮胎侧壁对烫印头10进行。倾斜机构包括一对曲轨33a、33b，这对曲轨33a、33b通过托架37及驱动模块167被附接在固定框架36上。轨道33a包括齿轮段166。驱动模块167包括外壳174，外壳174安装带驱动齿轮176a的驱动电机176。驱动齿轮176a接合轨道33b上的齿轮段166。多个中间齿轮/轮179将驱动模块167连接到轨道33a、33b上。驱动模块167通过耳35a被附接到适当的托架或臂(图中未显示)。驱动电机176的通电(energization)使烫印头组件10相对于轮胎侧壁傾斜。烫印头组件的旋转中心点最好位于打标窗ロ 20的中心。这样，无须相对于轮胎改变标记位置就能改变倾斜角度。
参看图9A-9B，显示了支撑夹紧机构30(用于将轮胎侧壁夹到窗口 20上)的细节。夹紧装置包括夹紧垫202，夹紧垫202可操作地连接到伸缩(extendible)杆204上。支柱206牢固地连接到固定框(窗口 20’同样附接到该固定框上)。在图9A所示的构造中，液压操作的执行器208被用来伸展、收缩杆204(杆204具有支撑板202)。图IOA和图IOB所示的执行器210及旋转臂206被执行器210a和210b的组合所取代，用于使支撑板202移动进入轮胎的内部，并与位于轮胎外部的窗口 20对齐。执行器210b绕着由附图标记206a表示的枢轴旋转组件。然后，执行器210a推进支撑夹组件，将支撑板202置入轮胎侧壁内部的位置，并与窗口 2’对齐。对夹紧组件30进行支撑，以便在导向杆206的作用下朝向或远离支撑位置作往复运动。现在再参看图9B说明夹紧装置30的工作原理。在输送机(图中未显示)将轮胎T移到标记位置之前，执行器208收缩，使伸缩杆204移动到收缩位置。执行器210b被驱动以在逆时针方向上旋转夹紧装置(如图9A所示到其如图IA所示的位置)。执行器210收缩的目的是为了降低(如图9A所示)夹紧装置的位置，使其低于输送轮胎的输送机的高度。接着，轮胎移动到位，适当驱动执行器208、210b及210a以使夹紧装置移动到图9B所 示的位置，在该位置，轮胎侧壁被夹在窗口 20和支撑板202之间。然后驱动烫印头，按前文所述，在轮胎侧壁上印刷所需的标记。需要注意的是，在所述实施方式中，标记组件的显示位置低于待打标的轮胎。在该位置，烫印头组件10向上面向待从输送机下方打标的轮胎运动。本领域的技术人员应该理解，可以在轮胎上方安装标记组件，标记组件向下面向轮胎侧壁运动，以设置标记。还要注意的是，在某些应用中，可以设置一对烫印头组件，以便在轮胎的上下侧壁(如图9B所示)同时设置标记，在该实施方式中，每个烫印头10组件都能在轮胎侧壁上设置两个标记，因此可以在一个标记周期中为轮胎设置四个标记。在优选工作方式中，在轮胎被打标记期间，烫印头组件10被推向轮胎侧壁，直到窗口 20和轮胎侧壁之间相接触。参看图1C，在优选的实施方式中，大体由附图标记220表示的传感机构探测窗口与轮胎侧壁的接触。具体而言，固定板36滑动地承载在弹簧223的作用下向上偏置的弹簧加载推杆222 (如图IC所示)，推杆222紧接窗口 20的下缘20b。可拆卸销22b将图IC所示的窗口结构或框架20的端部松动地保持在支架224 (yoke)中。窗口框架20接触轮胎侧壁时，它向下移动(如图IC所示)，从而使推杆222向下运动，转而使目标228产生运动，由接近开关230探测目标228的运动。当推杆被压低时，接近开关所产生的信号阻止烫印头组件继续朝向轮胎侧壁的运动。显然，本发明提供了一种高度灵活的轮胎打标装置。只须设置六个不同的烫印形状、四(4)种不同的颜色及包括两个以上烫印(printing)位置的烫印区域，就能在轮胎侧壁上施加多个标记以指示各种不同的状况。本装置的用户可以根据标记颜色和标记形状创建代码表，以便在轮胎测试后准确地定义其等级或状况。在所述实施方式中，打标装置能在轮胎侧壁上设置两个相邻的标记。本领域的技术人员应该理解，可以在中间框架上添加附加的移动自由度，从而使中间框架移动进入3个以上的位置。例如，中间框架38可以被配置为在“Y”方向的两个位置以及与“Y”正交的两个位置之间运动。在这种配置方式下，打标装置可以在轮胎侧壁上按2x2的矩阵设置四个标记。
虽然本说明书在一定程度上对本发明进行了详细说明，但是应当理解，本领域的技术人员在不背离本发明的精神和范围内所作的变动均应属于本发明的 保护范围。
权利要求
1.一种在轮胎上设置标记的装置，包括 a)第一框架构件，与倾斜机构连接，通过所述倾斜机构相对于轮胎调整所述第一框架构件的方向； b)中间框架构件，被安装用于相对于所述第一框架构件作相对运动，所述中间框架构件在两个工作位置之间是可移动的； c)由所述第一框架构件载有的窗ロ结构，所述窗ロ结构限定轮胎上的标记区域； d)所述中间框架构件安装具有多个烫印构件的转印辊组件，所述转印辊组件被安装用于相对于所述中间框架作相对运动，使所述多个烫印构件中的任何一个烫印构件可以位于与所述窗ロ结构预设对齐的位置； e)支架，与所述中间框架连接，所述支架至少支持ー个与所述窗ロ结构预设对齐的带盒，使所述带盒所携帯的打标带位于所述窗ロ结构和对齐的烫印构件之间； f)与所述窗ロ结构预设对齐的标记执行器，所述执行器的通电使得构成所述执行器的一部分的执行构件使所述对齐的烫印构件朝向所述轮胎上所述标记区域移动，从而所述打标带被按压在所述轮胎区域，以便对所述轮胎用由烫印构件所限定的标记进行打标。
2.根据权利要求I所述的装置，其进ー步包括所述第一框架承载的轮胎夹紧装置，所述轮胎夹紧装置包括可移动进入与所述窗ロ结构对齐的轮胎内部区域的支撑构件。
3.根据权利要求2所述的装置，其进ー步包括夹紧执行器，用于使所述支撑构件移动夹紧所述轮胎，从而所述轮胎标记区域被夹在所述支撑构件与所述窗ロ结构之间。
4.根据权利要求I所述的装置，其特征在于所述中间框架打标器所承载的轨道滑动地支撑所述夹紧转印辊组件，所述夹紧转印辊组件被加热，所述夹紧转印辊组件包括六个烫印构件，由相关的执行器组件移动所述转印辊组件，从而移动所述六个烫印构件中的任一烫印构件使其与所述窗ロ结构预设对齐。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述执行器组件包括三个串联执行器。
6.根据权利要求I所述的装置，其特征在于所述中间框架在至少ー个执行器作用下，在至少两个位置之间移动，以在所述的轮胎标记区域设置两个相邻标记。
7.根据权利要求I所述的装置，其特征在于所述倾斜机构包括一对附接到所述第一框架构件上的曲轨，所述曲轨中的至少ー个与倾斜驱动电机接合，从而所述驱动电机的通电在由所述第一框架构件载有的所述窗ロ结构中产生角向运动。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于所述装置围绕大致与构成所述窗ロ结构的一部分的标记窗ロ的中心一致的中心点进行所述角向运动，从而使所述窗ロ结构的斜度发生变化，但相对于所述标记区域保持不变。
9.根据权利要求I所述的装置，其特征在于所述支架安装有多个打标带组件，每个带盒在带盒执行器加快移动所述支架的作用下选择性地可移动成与所述窗ロ结构对齐。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于每个带盒包括不同顔色的标记帯。
11.根据权利要求9所述的装置，其特征在于每个带盒包括附接于所述支架的固定安装板以及活动部分，所述活动部分包括导带板，所述导带板用干支撑对齐的烫印构件与所述窗ロ结构之间的带段，所述活动带盒部分可操作用于在烫印周期中使所述带段从初始收缩位置朝向所述轮胎标记区域行进，从而使所述带段位于紧邻所述轮胎上的所述区域的位置。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于所述活动带盒部分的移动使打标带从构成所述带盒的一部分的供带辊被拉出。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于当所述活动带盒部分收缩到其初始位置时，打标带被缠绕到构成所述带盒一部分的收带辊上。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于用于操作所述对齐的烫印构件的所述标记执行器还包括推杆构件，用于将所述活动带盒部分推到其与所述标记区域相邻的位置。
15.根据权利要求12所述的装置，其进ー步包括用于承载供带辊的旋转主轴，所述主轴包括传感器目标，而所述装置进ー步包括传感器，用于在带盒与所述窗ロ结构对齐时探测所述目标的旋转运动。
16.根据权利要求15所述的装置，其特征在于所述目标是开槽轮，而所述传感器被安装到所述中间框架构件上。
17.根据权利要求I所述的装置，其进ー步包括用于感测所述窗ロ结构中的运动的传感器，从而探測所述窗ロ结构与所述轮胎标记区域的接触。
18.—种在轮胎侧壁上设置预选标记的装置，包括 a)框架组件，可定位在与轮胎侧壁上的轮胎标记区域预设对齐的位置； b)所述框架组件安装有多个带盒，每个带盒选择性地可移动到轮胎标记位置； c)烫印构件，可定位在所述轮胎标记位置； d)执行器，用于驱动所述烫印构件，以将材料从对齐的带盒所携帯的带段转移到所述轮胎侧壁，从而在所述轮胎侧壁上设置由所述烫印构件限定的标记； e)每个带盒包括固定安装板和相对于所述安装板在收缩位置和轮胎标记位置之间可相对移动的部分； f)所述带盒包括供带辊和收带辊，所述供带辊和收带辊具有联轴器机构，使得当所述活动部分向所述轮胎标记位置移动时，打标带从供带辊中被拉出； g)所述供带辊进一歩包括传感器目标，由此所述供带辊的转动通过安装到所述框架组件上的传感器进行监控。
19.根据权利要求18所述的装置，其特征在于所述供带辊由所述固定安装板承载，所述供带辊包括联轴器构件以在预定运行条件下阻止旋转，所述收带辊由所述活动部分承载，所述收带辊包括单向联轴器，以在打标带从所述供带辊被拉出时，阻止所述收带辊的反向旋转。
20.根据权利要求18所述的装置，其进ー步包括带有多个所述烫印构件的转印辊组件，还包含转印辊组件执行器，用于选择性地使所述烫印构件中的任一选定的烫印构件移动进入所述轮胎标记位置。
21.根据权利要求18所述的装置，其进ー步包括倾斜机构，用于相对于轮胎的侧壁调整所述烫印头组件的方向。
22.根据权利要求18所述的装置，其进ー步包括夹紧组件，用于将轮胎侧壁的标记区域夹在支撑构件与由所述框架组件限定的轮胎标记窗ロ之间。
23.根据权利要求18所述的装置，其特征在于所述的多个带盒中的每个带盒包括不同顔色的打标带。
24.根据权利要求18所述的装置，其特征在于所述框架组件包括在两个位置之间可移动的中间框架构件，从而两个相邻的标记可以被设置在所述轮胎侧壁上。
25.根据权利要求18所述的装置，其特征在于可以调节所述收缩位置，以便在所述活动部分向轮胎侧壁运动时，调整从所述供带辊中拉出的打标带的量。
26.一种在轮胎侧壁上设置标记的方法，包括以下步骤 a)定位烫印头组件，使其与轮胎侧壁预设对齐； b)使从所述组件承载的多个带盒中所选定的ー个带盒移动进入轮胎标记位置； c)使从所述框架组件所承载的多个烫印构件中所选定的ー个烫印构件移动进入所述轮胎标记位置； d)使所述带盒的载带段部分移动进入紧靠所述轮胎侧壁上的轮胎标记区域的位置； e)使所述选定的烫印构件朝向所述轮胎标记区域移动，以使材料从由所述载带段部分具有的打标带转移到所述轮胎侧壁，从而在轮胎上设置由所述烫印构件限定的标记； f)收缩所述烫印构件及载带段部分。
27.根据权利要求26所述的方法，其进ー步包括如下步骤将所述对齐的带盒及所述对齐的烫印构件移动到第二位置，移动所述带段和所述烫印构件以在所述轮胎侧壁上设置与所述第一标记相邻的第二标记。
28.根据权利要求27所述的方法，其进ー步包括如下步骤在所述载带段部分朝向所述轮胎移动时，从所述供带辊拉出新的打标带，同吋，阻止所述收带辊旋转。
29.根据权利要求28所述的方法，其进ー步包括如下步骤监控所述供带辊的旋转以确定打标带是否断裂或用完。
30.根据权利要求26所述的方法，其进ー步包括如下步骤监控构成所述框架组件的一部分的窗ロ结构中的运动，以探測所述窗ロ结构与所述轮胎侧壁的接触。
31.根据权利要求26所述的方法，其特征在于通过选择性地驱动多个串联执行器中的一个或多个执行器使选定的所述带盒中的ー个移动进入所述轮胎标记位置。
32.根据权利要求26所述的方法，其特征在于通过选择性地驱动多个串联执行器中的一个或多个执行器使选定的所述转印辊构件中的ー个移动进入所述轮胎标记位置。
33.根据权利要求26所述的方法，其进ー步包括加热所述烫印构件的步骤。
全文摘要
一种轮胎标记装置和轮胎标记方法，能够在轮胎内壁上设置多种不同颜色的标记。该装置包括框架组件，该框架组件可移动地安装具有多个烫印构件的转印辊组件，每个烫印构件可选择性地移动到标记位置，以及多个带盒，每个带盒载有不同颜色的打标带。每个带盒可选择性地移动到轮胎标记装置。执行器朝向轮胎内壁上的标记区域推进对齐的带盒的一部分并且使对齐的烫印构件移动使其与轮胎内壁烫印接触。该移动使材料以一定样式从打标带转移到轮胎内壁，该样式对应由烫印构件所限定的标记。框架组件包括在至少两个位置之间移动的中间框架。
文档编号E01C23/00GK102770600SQ201180008684
公开日2012年11月7日 申请日期2011年2月8日 优先权日2010年2月8日
发明者杰克·佩雷克曼, 理查德·R·马图斯尼, 肖恩·伊梅尔, 马雷克·J·科斯 申请人:精衡测量系统有限公司