JPH0263902A - タイヤの回転角度位置合わせ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、自動車の組立工程でタイヤを自動的に取付け
る装置において、栄入されたタイヤの回転角度位置を所
定の位置に合わせる装置に関する。

〈従来の技術及び発明が屏決しようとする課題〉自動車
の組立の自動化に当たって、自動車のハブにタイヤを自
動的に取伺けろ装置が必要となる。

この種のタイヤ自刃取付装置は、自動車のハブにタイヤ
を位置決めしてナツトを錦付けるロボットと、このロボ
ッ）・にナツトを供給するナツト供給装置と、タイヤを
供給するタイヤ供給装置とを備えている。この場合、ロ
ボットがタイヤをハブに位置決めしてハブボルトをタイ
ヤホイールのボルト穴に挿入するためには、ハブボルト
とタイヤのホイールのボルト穴の回転位相を一散させな
ければならない。

しかしながら、一般にタイヤ供給装置により送られて来
るタイヤは円周方向の向きを規制して送られて来るわけ
ではないので、所定の位置に送られた状態では、その位
相は当然ハブの位相とは異なっている。従って、タイヤ
の取付けの自動化を実現するには、ロボットがタイヤを
把持する前に、タイヤをハブに合わせて所定の向きにし
ておく必要がある。

本発明は、このような点に鑑みて成されたものであり、
簡単な構成にて複数種類のタイヤに対してその回転角度
位置を所定の位置に合わせろことのできる装置を提供す
ることを目的とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 この目的を達成する本発明にかかるタイヤの回転角度位
置合わせ装置は、タイヤ供給装置から供給されたタイヤ
をロボットが自動車のハブに位置決めしてナツトを締付
けるタイヤ自動取付装置において、前記タイヤ供給装置
に備えられるものであって、該タイヤ供給装置に搬入さ
れたタイヤを回転させろタイヤ回転駆動装置と、タイヤ
が所要の回転角度位置にあるときにそのホイールのボル
ト穴に嵌入して該タイヤの回転角度位置を規制するハブ
ピンと、Ｍａのタイヤの種類に応じて複数設けられて各
々前記ハブピンに対して所定の位置関係となるように配
置されると共に各々対応するタイヤのホイールのボルト
穴を検出する光センサとを具えたことを特徴とするもの
である。

く作　　　用〉 搬入されたタイヤはタイヤ回転駆動装置によって回転駆
動され、回転中にそのタイヤ種類に対応する光センサに
よってボルト穴が検出されたところでタイヤ回転が停止
される。

その後、ハブビンを検出されたボルト穴と位相を異にす
るボルト穴に嵌入し、タイヤを所定の回転角度位置で位
置決めする。

く実　施　例〉 以下、本発明の一実施例を図面により具体的に説明する
。

先ず、本発明の一実施例にかかるタイヤ自動取付装置の
概略についてその平面図を表わす第１０図によって説明
する。第１０図に示すように、この装置は自動車の前後
左右４個のタイヤに対応して４台のタイヤ自動取付装！
！１１を備え、これら４台のタイヤ自動取付装［１’　
１は組立ラインに設けられた第１のピット１３において
前古及び後左のタイヤを、続く第２のビット１５におい
て前方及び後右のタイヤを装着するように配設される。

尚、このように対角線上にあるタイヤを同時に取付ける
ようにしたのは、タイヤ取付時における左右のハブの連
動による不具合を回避するためである。

各タイヤ自動取付装置１１は、タイヤ取付ロボット１７
、ナツトフィーダ１９、ナツトローダ２１、ナツトロボ
ット２３、タイヤ供給装置１２５等を有している。ナツ
トフィーダ１９はこの組立ラインで取扱う６種のナツト
に合わせてそれぞれ異なる種類のナツトを収納する６台
のナツト収納部２７を有し、それらのナツトを所定の受
渡位置２９に供給する。

ナツトローダ２１は１つのタイヤをハブに取付けるのに
必要な複数のナツトを一度にタイヤ取付ロボット１７に
供給するものであり、ハブボルトと同じ相対位置関係に
ある複数のナツト支持部を有する受台３１を有している
。

この受台３１は４つのナツト支持部を有する４本用と５
つのナツト支持部を有する５本用の２種類あり、車種に
応じて使い分けられるようになっている。また、ナツト
ロボット２３は、ナツトフィーダ１９の受渡位＠２９に
あるナツトを掴んでこのナツトローダ２１の受台３１に
所要数載置する。一方、タイヤ供給装置１２５ば図示し
ないコンベアから搬入されるタイヤを後述する回転角度
位置合わせ装置によって所定の向きに向けてタイヤ取付
ロボット１７に供給する。

タイヤ取付ロボット１７は、水平ＸＹ軸方向及び垂直Ｚ
軸方向に移動可能、且つＺ軸回りのＣ軸方向に回動可能
なヘッド３３を有し、このヘッド３３にはハブボルト位
置決め部３５とタイヤ取付部３７とが設けられている。

このハブボルト位置決め部３５及びタイヤ取付部３７は
、前述の受台３１と同様に、４本用と５本用の２種類あ
り、それぞれ対向する辺に配置されている。このタイヤ
取付部３７は、その中心部にハブボルトと同じ相対位置
関係にある複数のナツトランナ（図示せず）を有すると
共に、その外周辺にタイヤ把持爪３９を有している。

このような装置において、タイヤの取付けに当って、自
動車のボデーは位置決め装ｅ４１で予め決められた位置
に位置決めされると共に、サスベンジ讐ンのロワアーム
をリフト装置４３で押上げることでハブが位置決めされ
る。而して、タイヤ取付ロボット１７はナツトローダ２
１からそのタイヤ取付部３７のナツトランナにナツトを
受取っｔこ後、タイヤ供給装置ｉ２５に正対してそのタ
イヤ把持爪３９でタイヤを把持する。次に、ハブボルト
位置決め部３５をハブに正対させてタイヤ取付ロボット
１７の中心出しとハブボルトの回転角度位置の位置決め
を行い、続いて、ヘッド３３を９０°回転させてタイヤ
取付部３７をハブに正対させ、タイヤをハブに抑圧して
ハブボルトをタイヤホイールのボルト穴に挿入すると共
に、ナツトをハブボルトにねじ込んでタイヤの取付けを
行う。

次に、タイヤ供給装置２５について詳説する。

第１図は本発明の一実施例にかかるタイヤ供給装置の正
面図、第２図はその側面図、第３図は同じくその中央部
の平面図、第４図はロワ四−ラ駆動部、の平面図、第５
図はセンタビン駆動部の平面図、第６図はその側面図、
第７図はセンタビン部の側面図、第８図は光センサを表
わしたセンタビンの正面図、第９図はタイヤ供給装置要
部の正面図である。

ここで、このタイヤ供給袋Ｗ１２５は、前述のように、
タイヤの回転角度位置を予め決められた位置、っま与タ
イヤ取付ｐボット１７のヘッド３３に取付けられている
ナツトランナの位置にそのボルト穴の位置が合致する回
転角度位置となるように位置決めし、その後タイヤをロ
ボット１７へ受渡す。それによって、ナツトとタイヤを
受取ったロボット１７は、それを予め位置決めされたハ
ブに正対させるだけで、タイヤホイールのボルト穴及び
ナツトをハブボルトの同軸上に位置させることができる
ものである。

タイヤ供給装置２５には、その上方にある図示しないシ
ュートからタイヤＴが迦入される。第１図及び第２図に
示すように、タイヤ供給装置！２５の本体フレーム４５
の上部には、前記シュートに連なるローラテーブル４７
が設けられると共に、乙のローラテーブル４７の下方に
水平な下部スライドフレーム４９と上部スライドフレー
ム５１とがそれぞれ上下方向に移動可能に支持されてい
る。これらの下部及び上部スライドフレーム４９．５１
は同期駆動装置５３によってフレーム中心に対して上下
方向に同じ距離だけ互いに接近離反移動するようになっ
ている。

下部スライドフレーム４９には水平方向に間隔をあけて
一対のロワローラ５５がフレーム中心に対して等距離の
位置に軸支されている。これらのロワローラ５５はタイ
ヤの回転駆動装置を兼ねるものであり、第４図に示すよ
うに、各ロワローラ５５の軸５７にはそれぞれ従動用プ
ーリ５９が取付けられろ一方、下部スライドフレーム４
９の中央部には可変速モータ６１及びその減速機６３が
搭載されており、減速機６３の出力軸には一対の駆動用
プーリ６５が取付けられている。従動用プーリ５９と駆
動用プーリ６５との間にはそれぞれベルト６７が巻掛け
られると共に、各ベルト６７はテンションプーリ６９に
よってテンシ重ンを付与されている。従って、モータ６
１の作動によりベルト６７を介して両四ワローラ５５は
同方向に回転駆動される。尚、このモータ６１は高速、
低速で変速可能となっており、停止時には瞬時に止まる
制動能力の大きいものである。

一方、上部スライドフレーム５１上には、第２図に示す
ように、前記ロワ四−ラ５５と同じ間隔をあけて一対の
リニヤスライドレール７１が前後方向（第２図で左右方
向）に設けられており、各リニヤスライドレール７１上
にはローラ支持台７３が摺動自在に搭載されている。ロ
ーラ支持台７３の前部には前記ロワローラ５５と組をな
すアッパローラ７５が軸支されている。また、左右のロ
ーラ支持台７３は連結フレーム７７によって互いに結合
されていて、その中央部には上部スライドフレーム５１
の中央部に搭載されたシリンダ７９が連結されている。

而して、シリンダ７９の作動によりアッパローラ７５は
前進あるいは後退し、前進限では第２図で実線で示すよ
うにロワローラ５５の上方に位置する一方、後退限では
同図で想像線で示すように装置前面より内側に引込み、
上方からのタイヤＴの下降の邪魔にならないようになる
。

さらに、本体フレーム４５には両ロワローラ５５の中間
に位置して、リフタ用シリンダ８１が取付けられ、との
りフタ用シリンダ８１に上面に７字状のタイヤ受座８３
を有するリフタ８５が連結されている。リフタ８５はリ
フタ用シリンダ８１の作動によって昇降し、第１図で想
像線で示すその上昇端ではアッパローラ７５よりも上方
に位置してタイヤ受座８３で上方からタイヤＴを支え得
°るようになっている。

また、本体フレーム４５の左右両側部にはガイドシャフ
ト８７が前後方向に［動自在に支持され、第３図に示す
ように、連結フレーム８８によって互いに結合された基
端部が本体フレーム４５に搭載された押え用シリンダ８
９に連結さ−れている。左右のガイドシャフト８７の先
端部には各々ロータリアクチュエータ９１が取付けられ
ており、このロークリアクチュエータ９１の回転軸には
それと直角方向にそれぞれ押えローラ９３が取付けられ
ている。従って、ロークリアクチュエータ９１め作動に
よって押えローラ９３は第１図で実線で示す始直状態か
ら装置前面側に突出する同図で想像線で示す水平状態ま
で回動駆動されると共に、押えローラ９３は押え用シリ
ンダ８９の作動によってガイドシャフト８７を介して前
後に往復動される。この押えローラ９３は水平状態で後
方に引き戻されることでロワローラ５５上のタイヤＴを
装置前面側に押付けて保持するものであり、装置前面に
は保持された状態でタイヤＴの回転を可能とするために
ボールテーブル９４が設けられている。

本体フレーム４５の前面中央部、つまりロワローラ５５
とアッパローラ７５の対角線の交点部には、第３図に示
すように、ハブピン９５を具えたセンタピン９７が前後
ｍｓ可能に組込まれている。すなわち、第５図及び第６
図に示すように、本体フレーム４５には支持フレーム９
９が架設されており、この支持フレーム９９０前後方向
にリニヤガイド１０１が配置され、乙のりニヤガイド１
０１上にスライドベース１０３が前後方向にスライド自
在に搭載されている。スライドベース１０３上には連結
金具１０５が突設されると共に、支持フレーム９９側か
ら延びろシリンダブラケット１０７に後端部が枢着され
たセンタピン用シリンダ１０９のロッド１１１の先端部
が、この連結金具１０５に連結されている。

従って、センタピン用シリンダ１０９の作動によりスラ
イドベース１０３はリニヤガイド１０１上を往復動する
。

スライドベース１０３の前端にはブラケット１１３が固
定されており、このブラケット１１３の前面に、円錐状
をなす前記センタピン９７が軸受部１１５を介して回転
自在に支持されている。このセンタピン９７の中心は前
記ロワローラ５５と１ツバローラ７５の対角線の交点、
つまりフレーム中心と一致するようになっていて、セン
タピン９７は、第６図に示すように、タイヤホイールＷ
のハブ穴Ｈに嵌入することでタイヤＴを心出しする。

一方、ブラケット１１３の後面にはハブピン用シリンダ
１１７が後向きに取付けられている。第７図に示すよう
に、ハブピン用シリンダ１１７のロッド１１９の先端部
には連結ブラケット１２１が斜め下に傾けて取付けられ
、この連結ブラケット１２１にセンタピン９７と平行な
前記ハブピン９５の後端部が連結されている。軸受部１
１５にはこのハブピン９５を前後方向に摺動自在に案内
するガイド部１２３が設けられており、ハブピン９５は
ハブピン用シリンダ１１７の作動によってセンタピン９
７に対して独自に進退移動される。

このハブピン９５は、ホイールＷのハブ穴Ｈの外周辺に
複数穿設されているボルト穴の一つに嵌入することで、
タイヤＴの回転角度位置を規制する。

さらに、センタピン９７を軸支する軸受部１１５の外周
には、第８図に示すように、ホイールＷのボルト穴Ｂを
検出する４個の光センサ１２５，１２７，１２９，１３
１及びホイールＷの有無を検出する１個の近接スイッチ
１３３が取付けられている。一方、第９図に示すように
、本体フレーム４５の前部には検出アーム１３５が回動
自在に支持され、この検出アーム１３５の先端に前記光
センサ１２５゜１２７．１２９，１３１とそれぞれ協働
する発光器１３７，１３９，１４１，１４３が取付けら
れている。検出アーム１３５はロータリアクチュエータ
１４５によって第９図で実線で示す水平位置から同図想
像線で示す傾斜位置まで傾動駆動され、この傾斜位置に
おいて各発光器１３７，１３９，１４１，１４３がそれ
ぞれ光センサ１２５．１２７．　１２９゜１３１に対向
するようになっている。

これらの光センサ１２５，１２７，１２９゜１３１と発
光器１３７，１３９，１４１，１４３はタイヤＴの種類
、つまりボルト穴の数及び穴径の大きさに応じて設けら
れるものであり、本実施例ではボルト穴が４個と５個の
２Ｎ類、穴径がφ１５とφ１９の２種類の場合に対応し
て合計４個設けられ、それぞれハブピン９５と所定の位
置関係となるように配置されている。すなわち、第８図
に示すように、各光センサ１２５，１２７，１２９，１
３１が対応するボルト穴の縁と対向する位置にあるとき
それと位相を異にするボルト穴がハブピン９５と対向す
るようになっている。具体的には、光センサ１２５はボ
ルト穴が４個でその穴径がφ１９であるタイヤＴに対応
するものであり、ハブピン９５に対して９０°−（ホル
モ大半径に相当する角度）だけ離れて設置されている。

同様に、光センサ１２７はボルト穴が５個でその穴径が
φ１９である場合に対応し、ハブピン９５に対して１４
４°−（ホルモ大半径に相当する角度）だけ離れて設置
され、光センサ１２９，１３１はそれぞれボルト穴が４
個で穴径がφ１５の場合及びボルト穴が５個で穴径がφ
１５の場合に対応し、各々ハブピンク５に対して１８０
”−（ホルモ大半径に相当する角度）及び２１６°−（
ホルモ大半径に相当する角度）だけ離れて設置されてい
る。

このようなタイヤ供給装置３５においては、先ず上方か
ら搬入されたタイヤＴは上昇位置にあるリフタ８５に支
えられ、リフタ８５の下降によってロワローラ５５上に
移載される。

その後、アッパローラ７５がタイヤＴの上側に前進し、
次いで同期駆動装置５３によってロワローラ５５とアッ
パローラ７５を互いに接近させてロワローラ５５上のタ
イヤＴをｐフローラ５５とアッパローラ７５により把持
する。このとき、ロワローラ５５とアッパローラ７５は
フレーム中心を中心として互いに同量動くので、タイヤ
Ｔがどのような径であっても両ローラ５５，７５によっ
てタイヤＴを把持しｔこ時にはタイヤＴの中心はフレー
ム中心と一致することとなる。

次に、押え四−ラ９３を水平状態に倒して引き戻すこと
でタイヤＴをボールテーブル９４に押し付ける一方、セ
ンタビン９７を前進させてホイールＷのハブ穴Ｈに嵌入
してタイヤＴの心出しを行う。次いで、可変速モータ６
１の駆動によるロワローラ５５の回転によりタイヤＴを
第８図で反時計方向に回転させ、光センサ１２５，１２
７，１２９，１３１によりボルト穴を検出する。

検出に当っては、予め知られた車種情報によって決めら
れたタイヤＴの種類に応じて４個の光センサ１２５，１
２７，１２９，１３１のうち稼働する１個の光センサが
選ばれ、その光センサによってボルト穴の検出が行われ
る。いま、例えばタイヤＴがボルト穴が４個でその穴径
がφ１９であるとすると、光センサ１２５が稼働する。

タイヤＴの回転に伴ってボルト穴が光センサ１２５に対
向すると、発光器１３７からの光を光センサ１２５が検
知し、光センサ１２５はＯＮ信号を発する。

ここで、本実施例では検出条件を安定させて精度を向上
させるため、検出開始から２度目のＯＮ信号が発せられ
た時、すなわち２個目のボルト穴が光センサ１２５に対
向した時、その信号により可変速モータ６１を減速回転
とし、その２個目のボルト穴の縁が光センサ１２５に対
向して光が遮ぎられ、その信号がＯＦＦとなった時に可
変速モータ６１を停止する。第８図に示すように、タイ
ヤＴの一つのボルト穴Ｂの縁が光センサ１２５に対向し
たこの状態においては、このボルト穴Ｂと位相を異にす
る他のボルト穴がハブビン９５と対向することとなる。

続いて、ハブビン９５を前進させてこのボルト穴に嵌入
することでタイヤＴが所定の回転角度位置に位置決めさ
れる。

尚、タイヤＴの種類がこれと異なる場合は、それに応じ
て他の光センサ１２７，１２９゜１３１が用いられ、同
様にボルト穴を検出することで、位相の異なる他のボル
ト穴をハブビン９５に対向することができる。

而して、位置決めが完了すると、押えローラ９３を鉛直
状態に起立させ、センタビン用シリンダ１０９によって
センタビン９７を前進させることで位置決めされた状態
のタイヤＴを前方へ押し出してタイヤ取付ロボット１７
へ受は渡す。

〈発明の効果〉 以上、一実施例を挙げて詳細に説明したように本発明に
よれば、複数種類のタイヤに応じてそれぞれ光センサを
設けると共にそれらの光センサをタイヤの回転角度位置
の位置決めを行うハブビンとそれぞれ所定の位置関係と
なるように配置したので、タイヤ種類に応じた光センサ
を用いてボルト穴を検出することで、複雑な制御手段を
用いることなく簡単な構成で容易にｖｉ数種類のタイヤ
の回転角度位置の位置合わせを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるタイヤ供給装置の正
面図、第２図はその側面図、第３図は同じくその中央部
の平面図、第４図はロワローラ駆動部の平面図、第５図
はセンタビン駆動部の平面図、第６図はその側面図、第
７図はセンタビン部の側面図、第８図は光センサを表わ
したセンタビンの正面図、第９図はタイヤ供給装置要部
の正面図、第１０図はタイヤ自動取付ライン全体の概略
平面図である。 図面中、 １１はタイヤ自動取付装置、 １７はタイヤ取付ロボット、 １９はナツトフィーダ、 ２１はナツトローダ、 ２３はナツトロボット、 ２５はタイヤ供給装置、 ５５はロワローラ、 ６１は可変速モータ、 ７５はアッパローラ、 ９５はハブビン、 ９７はセンタビン、 ２５゜ ３７゜ ２７゜ ３９゜ ２９゜ １４１゜ １は光センサ、 ３は発光器 である。 特 許 出 願 人 三菱自動車工業株式会社 代 理 人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. タイヤ供給装置から供給されたタイヤをロボットが自動
   車のハブに位置決めしてナットを締付けるタイヤ自動取
   付装置において、前記タイヤ供給装置に備えられるもの
   であって、該タイヤ供給装置に搬入されたタイヤを回転
   させるタイヤ回転駆動装置と、タイヤが所要の回転角度
   位置にあるときにそのホィールのボルト穴に嵌入して該
   タイヤの回転角度位置を規制するハブピンと、複数のタ
   イヤの種類に応じて複数設けられて各々前記ハブピンに
   対して所定の位置関係となるように配置されると共に各
   々対応するタイヤのホィールのボルト穴を検出する光セ
   ンサとを具えたことを特徴とするタイヤの回転角度位置
   合わせ装置。