[发明专利]车轮更换方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于更换轮式车辆上的车轮的技术，例如诸如采矿运输卡车的大型车辆的车轮。

露天矿通常使用非常大型的采矿运输卡车队。由于轮胎磨损或遭受损坏，必须定期更换这些卡车的车轮。车轮更换是耗时并且危险的操作。传统上，操作者使用手动工具来移除和放回车轮螺母和保持夹板，操作者在车轮和车轮操纵机之间的区域中工作，当螺母和夹板已经被移除时，操作者开始抓握并移除车轮。本发明将能在不需要操作者在该危险区域中工作的情况下实现车轮更换。

发明内容

根据本发明，提供了一种用于更换车轮的方法，所述车轮通过螺母和保持夹板固定于车辆，所述方法包括：

使用用于移除和放回车轮螺母和保持夹板的移动式机器人并结合使用移动式机械车轮操纵机，而夹住并移除车轮并且在通过机器人放回车轮螺母和夹板之前使替换轮就位。

该方法可还包括步骤：激光扫描车轮以识别车轮螺母和保持夹板的位置，并根据如此确定的位置，控制机器人的操作。

本发明还延伸至一种用于更换车轮的方法，所述车轮通过螺母和保持夹板固定于车辆，所述方法包括：

激光扫描车轮以识别车轮螺母和保持夹板的位置；

操作移动式机器人以移除车轮螺母和保持夹板；

操作机械车轮操纵机以移除车轮并用替换轮替换该车轮；和

操作移动式机器人以放回车轮保持夹板和车轮螺母。

车轮操纵机可以是装配有车轮夹爪的由操作者驱动的车辆。

激光扫描可以由移动式机器人执行，操作所述移动式机器人以操纵激光扫描工具。

移动式机器人通过根据由激光扫描确定的车轮螺母和保持夹板的位置操纵一个或多个移除工具，而可移除车轮螺母和保持夹板。

所述一个或多个移除工具可以包括用于在螺母移除和放回中操纵的拧螺母器以及用以夹住车轮夹板以便移除和放回夹板的夹板夹持器。

拧螺母器和车轮夹板夹持器可被合并到单个移除工具中或者设置在单独的移除工具中。

各个螺母和夹板一被移除就通过机器人和相应的移除工具的操作而被存放在专属于该螺母或夹板的单独的存储位置处，然后为了放回原位，可以由机器人从所述单独的存储位置取回各个螺母和夹板。

用于螺母和夹板的这些存储位置可以由一个或多个存储安置座（nest）提供。

螺母存储位置可以由螺母安置座提供，机器人在移除螺母和夹板之前将所述螺母安置座放置在轮毂上。

在通过操作车轮操纵机而移除车轮和由替换轮替换期间，螺母安置座可以保持在轮毂上。

夹板存储位置可以由夹板安置座提供，机器人将所述夹板安置座定位在邻近车轮的地面上。

在将螺母已经被移除并放置在螺母存储安置座上之后，机器人可将夹板安置座定位在地面上。

在一替换方案中，夹板安置座可以邻近移动式机器人定位。

夹板安置座可以构成更大的工具存储托板的一部分。

在一替换方案中，螺母和夹板存储位置可以由邻近移动式机器人定位的螺母和夹板存储安置座提供。

组合的螺母和夹板安置座可以构成更大的工具存储托板的一部分。

在一替换方案中，螺母和夹板存储位置可以由机器人在移除螺母和夹板之前放置在轮毂上的组合的螺母和夹板存储安置座提供。在这种情况下，在通过操作车轮操纵机而移除车轮和用替换轮进行更换期间，螺母和夹板存储安置座可以保持在轮毂上。

所述一个或多个移除工具可以包括用以移除一个间隔环或多个间隔环的夹持器工具。

轮毂的抛光可以由单独的抛光工具提供。

在一替换方案中，间隔环夹持器工具和抛光工具可以由组合的工具提供。

机器人可以安装在自推进并且可操纵的车辆上。

自推进车辆可以在一个或多个轨道上运行。

本发明还提供了一种机器人设备，其包括：

可移动车辆；

机器人，所述机器人由所述车辆承载并且包括工具机械手；

扫描工具，所述扫描工具能由工具机械手操纵并且能由机器人操作，以从车辆识别目标范围内的部位的一组特征；和

特定任务工具，所述特定任务工具能由工具机械手操纵并且能由机器人重复地操作，以在多个所述部位执行特定任务。

该设备还可以包括用以在不使用时保持扫描工具的扫描工具保持器，工具机械手可操作以便拿起扫描工具并操作该扫描工具以识别所述的一组特征，然后将该扫描工具放回扫描工具保持器。

扫描工具保持器可以位于车辆上或者位于可附接于车辆的台车上。