DE69401626T2

DE69401626T2 - System und Verfahren zur Montage von Rädern

Info

Publication number: DE69401626T2
Application number: DE69401626T
Authority: DE
Inventors: Teruo Kawamura; Kazutoshi Maeda; Ryota Nakagawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1993-08-30
Filing date: 1994-08-29
Publication date: 1997-06-26
Anticipated expiration: 2014-08-30
Also published as: DE69401626D1; KR0126615B1; EP0640521A1; CN1102621A; EP0640521B1; CN1051286C; KR950005684A; US5509190A; JPH0761384A; JP3042270B2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf ein System zur Montage von Rädern auf eine Fahrzeugkarosserie, die in einem hängenden Zustand durch ein Gehänge kontinuierlich (d.h., ohne gestoppt zu werden) gefördert wird.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Die japanische Offenlegungspatentveröffentlichung Nr. 2-169303 offenbart ein System zur Montage von Rädern auf eine Fahrzeugkarosserie, die in einem hängenden Zustand durch ein Gehänge gefördert wird. Fig. 21 zeigt dieses System schematisch. Wie dort gezeigt, weist das System hauptsächlich einen Lenkwinkeleinstellroboter 212 auf und einen Radmontageroboter 213 zur Einstellung der Phase einer Radnabe auf, bei dem ein Rad auf die phaseneingestellte Radnabe gesetzt wird und anschließend Radmuttern darauf festgeschraubt werden.
Der Lenkwinkeleinstellroboter 212 kann selbsttätig zwischen einer Vorderrad-Montageposition 215 einer stationären Fahrzeugkarosserie 211 und einer zurückgezogenen Position 214 verfahren. Der Radmontageroboter 213 kann selbsttätig zu einer Vorder- und einer Hinterrad- Montageposition 215 und 216 der stationären Fahrzeugkarosserie 211 und zu einer Radempfangsposition 217 verfahren.
Dieses Radmontagesystem montiert Räder auf die Fahrzeugkarosserie 211 durch Ausführen einer Serie von Routineschritten, die in Fig. 21 gezeigt sind.
(1) Zuerst wird das Gehänge, an das die Fahrzeugkarosserie 211 aufgehängt ist, angehalten, um die Fahrzeugkarosserie 211 stationär zu halten.
(2) Dann empfängt der Radmontageroboter 213 ein Rad für das Hinterrad. Zu dieser Zeit empfängt der Roboter das Rad mit der voreingestellten Phase (Radnabeneinsatzlochwinkel).
(3) Dann wird der Roboter 213 zur Hinterradmontageposition 216 bewegt.
(4) Dann stellt der Roboter 213 die Phase (d.h. den Radnabenpositionswinkel) der Hinterradnabe ein.
(5) Dann setzt der Roboter 213 das Rad auf die Hinterradnabe, d.h. er setzt jede Radnabenschraube in jede Radnabenschraubeneinsatzbohrung ein. Zu dieser Zeit wird das Rad durch Bewegen des Rades in Richtung der Radnabe auf die Radnabe aufgesetzt, da die Phasen des Rades und der Radnabe in den Schritten (2) und (4), die vorstehend erwähnt wurden, eingestellt wurden.
(6) Dann zieht der Roboter 213 jede Radmutter an jeder Radnabenschraube fest, und bringt die Montage des Hinterrades zu einem Ende.
(7) Dann kehrt der Roboter 213 zur Radempfangsposition 217 zurück.
(8) Dann empfängt der Roboter 213 ein Rad für das Vorderrad. Zu dieser Zeit empfängt der Roboter 213 das Rad wieder mit einer voreingestellten Phase.
(9) Dann wird der Roboter 213 zur Vorderradmontageposition 215 bewegt.
Während den Schritten (2) bis (8) führt der Lenkwinkeleinstellroboter 212 die folgenden Routineschritte durch.
[1] Der Roboter 212 wird von der zurückgezogenen Position 214 zur Vorderradmontageposition 215 bewegt.
[2] Dann richtet der Roboter 212 die Vorderradnabe in einer vorbestimmten Richtung aus, d.h. er stellt den Lenkwinkel der Radnabe ein.
[3] Dann kehrt der Roboter 212 zur zurückgezogenen Position 214 zurück.
Der Schritt [3] wird vor der Ausführung des Schrittes (9) durchgeführt, um eine gegenseitige Störung der Roboter 212 und 213 zu vermeiden. Nachfolgend auf den Schritt (9) führt der Radmontageroboter 213 die folgenden Schritte durch.
(10) Der Roboter 213 stellt die Phase der Vorderradnabe ein.
(11) Dann setzt der Roboter 213 das Rad auf die Vorderradnabe.
Zu dieser Zeit kann das Rad durch Bewegen des Rades in Richtung der Nabe auf die Vorderradnabe aufgesetzt werden, da die Phasen des Rades und der Radnabe in den Schritten (8) und (10) eingestellt wurde und der Lenkwinkel der vorderen Radnabe im Schritt [2] eingestellt wurde.
(12) Dann zieht der Radmontageroboter 213 die Radmuttern auf der Radnabenschraube fest und bringt somit die Vorderradmontage zu einem Ende.
(13) Dann kehrt der Roboter 213 zur Radempfangsposition 217 zurück, um für die Routine der Radmontagen für die nächste Fahrzeugkarosserie bereit zu sein.
(14) Nachdem die vorstehende Routine vorbei ist, wird die Gehängebewegung wiederaufgenommen, um die Fahrzeugkarosserie 211 um ein Ausmaß entsprechend einem Fahrzeug weiter zu bewegen.
Die vorstehende Routine wird an der nächsten Fahrzeugkarosserie wiederholt, um die Räder darauf zu montieren.
Das vorstehende Radmontagesystem ist sehr gut, aber es hat noch die folgenden Punkte für eine Verbesserung.
(a) Das Gehänge, das die Fahrzeugkarosserie 211 hängt und fördert wird in einem zeitlichen Verhältnis wiederholt gestartet und angehalten, bezüglich der Zeit, die für die Radmontage an einer Fahrzeugkarosserie (im nachfolgenden wird darauf als Zykluszeit Bezug genommen) erforderlich ist.
(b) Das Gehänge, das wiederholt gestartet und angehalten wird, ist in Bezug auf die Installationskosten und Aufrechterhaltung von Nachteil, verglichen mit einem Gehänge, das die Fahrzeugkarosserie kontinuierlich, d.h., ohne Anhalten, fördert.
(c) In die Fahrzeugkarosserie 211 wird ein Motor und eine Aufhängung ebenso wie Räder montiert. Deshalb sind die Zykluszeiten der Radmontage jene der Motormontage und jene der Aufhängungsmontage nicht gleich. Es ist deshalb unmöglich die Fahrzeugkarosserie mit einem einzigen Fördermittel über die Motor-, Aufhängungs- und Radmontagezonen zu fördern, d.h., es ist notwendig ein Fördermittel für jede dieser Zonen vorzusehen. Zusätzlich ist es notwendig, die Fahrzeugkarosserie von dem Fördermittel in einer Zone zu dem Fördermittel in einer anderen Zone zu transferieren.
(d) In dem Stand-der-Technik-System unternimmt der Radmontageroboter 213 die Radnabenphaseneinstellung, das Radsetzen und das Radmutternanziehen. Deshalb hat der Radmontageroboter 213 eine große Anzahl an Operationen in Folge durchzuführen, was somit zu langen Zykluszeiten führt.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein System zur Montage von Rädern auf eine Fahrzeugkarosserie zu schaffen, ohne ein Fördermittel anzuhalten, das die Fahrzeugkarosserie transportiert, während die Fahrzeugkarosserie kontinuierlich gefördert wird.
Es ist eine andere Aufgabe der Erfindung, die Anzahl der Operationen, die durch den Radmontageroboter unternommen werden, zu reduzieren und somit eine Zykluszeitreduzierung zuzulassen.
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Montage von Rädern zu schaffen, welches die Reduzierung der Zykluszeit zuläßt.
Erfindungsgemäß ist ein System zur Montage von Rädern vorgesehen, welches eine Lenkwinkelkorrektur und Phasenabgleicheinheit zur Korrektur des Lenkwinkels und Übereinstimmen der Phase einer jeden Radnabe einer Fahrzeugkarosserie, die aufgehängt ist und durch ein Fördermittel gefördert wird, aufweist, während sie synchron zur Fahrzeugkarosserie bewegt wird, und eine Radsetz- und Radmutternanzieheinheit zum Setzen eines Rades auf die phasenangeglichene Radnabe und Anziehen einer jeden Radmutter davon, während sie synchron mit der Fahrzeugkarosserie bewegt wird, wobei die horizontale Distanz zwischen der Lenkwinkelvorrichtung und Phasengleichsetzungseinheit und der Radsetz- und Radmutternanzieheinheit auf eine Distanz festgelegt sind, so daß, wenn die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit ein Rad auf der Radnabe montiert, die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabgleicheinheit den Lenkwinkel davon korrigieren kann und die Phase der Radnabe in Einklang bringen kann mit dem nächsten Rad, das zu setzen ist.
Mit diesem System führen die beiden Einheiten die Radmontageroutinen synchron mit der Bewegung der Fahrzeugkarosserie durch und es ist somit möglich, daß es nicht mehr notwendig ist, die geförderte Fahrzeugkarosserie anzuhalten. Zusätzlich können die Routinen für die Vorder- und Hinterräder laufend ausgeführt werden, da die Distanz zwischen den zwei Einheiten festgelegt ist, um gleich zu dem Abstand zwischen den Achsen zu sein.
Vorzugsweise sind die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit und die Radmontage- und Radmutternanzieheinheit auf einem einzelnen Fahrgestell montiert, das synchron mit der Fahrzeugkarosserie bewegt werden kann.
Desweiteren ist es äußert günstig, wenn die horizontale Distanz zwischen der Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit und der Radmontage- und Radmutternanzieheinheit gleich sowohl zur horizontalen Distanz zwischen den Vorder- und Hinterrädern derselben Fahrzeugkarosserie als auch der horizontalen Distanz zwischen dem Hinterrad von einem von einer Mehrzahl von Fahrzeugkarosserien, die gefördert werden und dem Vorderrad der benachbarten Fahrzeugkarosserie ist.
Mit diesem System ist es möglich, eine geordnete Wiederholung der Gruppe der Schritte der Lenkwinkelkorrektur und der Phasenabstimmung des Vorderrades, des Setzens des Hinterrades und des Anziehens der Hinterrad-Radmuttern und die Gruppe an Schritten des Setzen des Vorderrades, des Anziehens der Vorderrad-Radmutter und der Phasenabstimmung des Hinterrades zuzulassen.
Erfindungsgemäß ist desweiteren ein Verfahren zur Radmontage vorgesehen, welches die Schritte aufweist:
(A) Korrigieren des Lenkwinkels und Abstimmen der Phase einer jeden Vorderradnabe;
(B) Abstimmen der Phase einer jeden Hinterradnabe;
(C) Setzen eines Vorderrades auf jede Vorderradnabe und Anziehen einer jeden Radmutter darauf; und
(D) Setzen eines Hinterrades auf jede Hinterradnabe und Anziehen einer jeden Hinterradmutter darauf;
die Schritte (A) und (D) werden zur selben Zeit durchgeführt, die Schritte (B) und (C) werden zur selben Zeit durchgeführt, die Schritte (A) und (D) und die Schritte (B) und (C) werden abwechselnd und wiederholt durchgeführt.
Die vorliegende Erfindung wird vollständiger anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und der angefügten Ansprüche unter Bezugnahme auf die dazugehörigen Zeichnungen verstanden.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist eine Gesamtauslegungsansicht, die ein System zur Radmontage gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung zeigt;
Die Fig. 2(A) bis 2(C) sind Seitenansichten, die die Positionsverhältnisse zwischen einer Fahrzeugkarosserie- Förderlinie und dem Radmontagesystem zeigen;
Fig. 3 ist eine Draufsicht, die ein Fahrgestell zeigt, das in dem Radmontagesystem verwendet wird;
Fig. 4 ist eine Frontansicht, die einen Lenkwinkeleinsteller zeigt;
Fig. 5 ist eine Draufsicht, die einen Lenkwinkeleinsteller zeigt;
Die Fig. 6(A) und 6(B) sind jeweils eine Frontansicht und eine Seitenansicht, die einen Radnabenphasenabstimmungsmechanismus zeigen;
Die Fig. 7(A) und 7(B) sind jeweils eine Seitenansicht und eine detaillierte Teilansicht, die einen Radnabenhöhenerfassungsmechanismus zeigen;
Die Fig. 8 ist eine Seitenansicht, die einen Radphasenabstimmungsmechanismus zeigt;
Die Fig. 9(A) und 9(B) sind jeweils eine Vorderansicht und eine Seitenansicht, die einen Radmontagemechanismus zeigen;
Fig. 10 ist eine Seitenansicht, die einen Radmutternanziehmechanismus zeigt;
Fig. 11 ist eine detaillierte Teilansicht, die einen Radmutternanziehmechanismus zeigt;
Fig. 12 ist eine Seitenansicht, die einen Radmuttern- Bestückungszuführmechanismus und eine Radmuttern- Transfereinheit zeigt;
Die Fig. 13(A) bis 13(C) sind Ansichten, die die Radmuttern-Transfereinheit detailliert zeigen;
Die Fig. 14(A) und 14(B) sind jeweils eine Seitenansicht und eine detaillierte Ansicht, die eine Rad-Kick-Out-Einheit zeigen;
Fig. 15 ist ein Blockdiagramm, das einen Zustand einer Radnabenhöhendatenübertragung veranschaulicht;
Fig. 16 ist ein Flußdiagramm, das eine Lenkwinkelkorrektur und eine Phasenabstimmungsroutine veranschaulicht;
Fig. 17 ist ein Flußdiagramm, das eine Radsetz- und eine Radnabenanziehroutine veranschaulicht;
Fig. 18 ist ein Flußdiagramm, das eine Phasenabstimmungsroutine veranschaulicht;
Fig. 19 ist ein Flußdiagramm, das eine Radmutternzuführmechanismusroutine veranschaulicht;
Fig. 20 ist ein Flußdiagramm, das eine Sicherungsroutine veranschaulicht;
Fig. 21 ist eine Ansicht, die eine Stand-der-Technik- Radmontageroutine veranschaulicht;
Fig. 22 ist eine Ansicht, die ein Beispiel einer Radmontageroutine gemäß der Erfindung zeigt; und
Fig. 23 ist eine Ansicht, die ein unterschiedliches Beispiel einer Radmontageroutine gemäß der Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

An der ersten Stelle wird eine Darstellung des Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf Fig. 22 beschrieben. Unter Bezug auf Fig. 22 werden Fahrzeugkarosserien kontinuierlich gefördert (d.h., ohne angehalten zu werden) von rechts nach links mittels eines Fördermittels. Ein Fahrgestell 220 kann entlang der Förderlinie laufen. Eine Radsetz- und Radmutternanzieheinheit 221 und eine Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit 222 sind jeweils auf den Vorder- und Rückseiten des Fahrgestelles 220 vorgesehen. Die Distanz zwischen den zwei Einheiten ist so eingestellt, um gleich der Distanz zwischen dem Hinterrad einer Fahrzeugkarosserie #1 und dem Vorderrad der hinten benachbarten Fahrzeugkarosserie #2 in der Förderrichtung und auch zu der Distanz zwischen den Vorder- und Hinterrädern von derselben Fahrzeugkarosserie zu sein. Die Distanz zwischen den zwei Einheiten ist einstellbar, um dem Fall gerecht zu werden, wenn die Distanz zwischen dem Hinterrad einer Fahrzeugkarosserie und dem Vorderrad einer benachbarten hinteren Fahrzeugkarosserie nicht gleich der Distanz zwischen den Vorder- und Hinterrädern derselben Fahrzeugkarosserie ist.
Das Fahrgestell 220 kann zwischen einer Anfangs- oder Startposition, die durch durchgezogene Linien dargestellt ist, und einer Endposition, die durch strichpunktierte Linien dargestellt ist, laufen. Das Fahrgestell 220 wird zusammen mit der Fahrzeugkarosserie von der Anfangsposition zur Endposition bewegt, während es selbsttätig von der Endposition zur Anfangsposition läuft. Das Fahrgestell 220 umfaßt eine Radaufnahmeeinheit, um ein Rad an der Anfangsposition aufzunehmen. Das aufgenommene Rad wird an eine Radmontageposition gebracht.
Die Beschreibung geht nun von einen Zustand aus, in dem die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit 221 dem Hinterrad einer Fahrzeugkarosserie entspricht, während die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit 222 dem Vorderrad der hinten benachbarten Fahrzeugkarosserie in der Förderrichtung entspricht. In diesem Fall, während dieses Positionsverhältnis aufrechterhalten bleibt,
(A) korrigiert die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit 222 den Lenkwinkel der Vorderradnabe und stimmt die Phase davon ab, und
(D) setzt die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit 221 ein Hinterrad auf die Hinterradnabe und zieht jede Radmutter darauf an.
Während dieser Zeit wird das Fahrgestell 220 zur Endposition bewegt, weil die Fahrzeugkarosserie gefördert wird. Nachfolgend kehrt das Fahrgestell 220 zur Anfangsposition zurück. Dann wird die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit 221 zu einer Position gebracht, um dem Vorderrad zu entsprechen, während die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit 222 zu einer Position gebracht wird, um dem Hinterrad derselben Fahrzeugkarosserie zu entsprechen. Danach beginnt das Fahrgestell 220 wieder synchron mit der Fahrzeugkarosserie bewegt zu werden. In diesem Fall, während dieses Positionsverhältnis aufrechterhalten bleibt,
(B) stimmt die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit 222 die Phase der Hinterradnabe ab, und
(C) setzt die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit 221 ein Vorderrad auf die Vorderradnabe und zieht jede Radmutter darauf an.
Während dieser Zeit wird das Fahrgestell 220 zur Endposition bewegt. Somit wird es zur Anfangsposition zurück bewegt. Zu dieser Zeit ist der zuvor erwähnte Anfangszustand wiederhergestellt. Das System führt die vorstehende Sequenz von Operationen wiederholt aus.
In diesem System wird der Schritt (A) vor dem Schritt (C) ausgeführt und der Schritt (B) wird vor dem Schritt (D) ausgeführt. Somit können die Räder gleichmäßig montiert werden.
Die vorstehende Beschreibung ist für den Fall einer Fahrzeugkarosserie anwendbar, die in einem rückwärts ausgerichteten Zustand gefördert wird, wie in Fig. 23 gezeigt. Die Bezugssymbole A bis D in Fig. 23 entsprechen den Routineschritten (A) bis (D), die vorstehend beschrieben wurden.
Nun wird ein Radmontagesystem gemäß einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme auf die Figuren 1 bis 20 beschrieben. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, dient dieses Radmontagesystem zur automatischen Montage von Rädern 8 auf die Vorder- und Hinterradnaben bei 2h einer jeden Fahrzeugkarosserie 2, die durch ein Gehänge 4 aufgehängt und gefördert wird. Fig. 1 zeigt einen Gesamtüberblick des Systems.
Das System weist eine automatische Montagestation 10 zum automatischen Montieren der Räder 8 auf die Radnaben 2h einer jeden Fahrzeugkarosserie 2 auf, und eine Sicherungsstation 50 zum Durchführen von Korrekturen, wobei diese Stationen entlang und unterhalb einer Fahrzeugkarosserieförderlinie 1 angeordnet sind. In der folgenden Beschreibung wird auf die Richtung des Fortgangs entlang der Fahrzeugkarosserieförderlinie 1 als L-Achsenrichtung Bezug genommen, auf die transversale Richtung der Linie wird als W- Achsenrichtung Bezug genommen und auf die vertikale Richtung wird als Z-Achsenrichtung Bezug genommen.
In der automatischen Montagestation 10 ist ein Fahrgestell 100 vorgesehen, das in der L-Achsenrichtung in einem vorbestimmten Bereich unterhalb der Fahrzeugkarosserieförderlinie 1 hin- und herbewegt werden kann. Das Fahrgestell 100 wird durch einen Servomotor angetrieben und kann mit derselben Geschwindigkeit wie die Fahrzeugkarosserie 2, die mittels des Gehänges 4 aufgehängt ist, in Abhängigkeit eines Fahrzeugkarosserie- Fördergeschwindigkeitssignal der Fahrzeugkarosserieförderlinie 1 laufen. Desweiteren kann das Fahrgestell 100 mit hoher Geschwindigkeit zu seiner Anfangsposition A zurückkehren, wenn vorbestimmte Operationen, die später beschrieben werden sollen, beendet wurden.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, ist auf einem hinteren Abschnitt des Fahrgestells 100 ein hinterer Tisch 102 montiert, der ein schwimmender Tisch ist, der in den L- und W-Achsenrichtungen und auch in der θ-Richtung (d.h. in der Richtung der horizontalen Drehung) versetzt werden kann. Ein Lenkwinkelkorrekturmechanismus 130 ist auf dem hinteren Tisch 102 in einem mittigen Abschnitt davon montiert. Ein Radnabenphasenabstimmungsmechanismus 140 ist über einem hinteren Hebetisch 104 auf dem hinteren Tisch 102 auf jeder Seite davon in der transversalen Richtung montiert. Referenzstifte 106 sind über eine Hebevorrichtung auf dem hinteren Tisch 104 an vorbestimmten Positionen davon vorgesehen. Der hintere Tisch 102 ist positioniert, um in einem vorbestimmten Positionsverhältnis zur Fahrzeugkarosserie 2 zu sein, wenn die Referenzstifte 106 gehoben und in Referenzlöcher (nicht gezeigt) eingesetzt werden, die in dem Gehänge 4 vorgesehen sind.
Desweiteren kann der hintere Tisch 120 durch einen Teilungsschalterzylindermechanismus 108 um eine vorbestimmte Distanz in der L-Achsenrichtung oberhalb des Gestelles 100 bewegt werden.
Der Lenkwinkelkorrekturmechanismus 130 dient zum automatischen Korrigieren des Lenkwinkels, so daß die Radnaben 2h der Fahrzeugkarosserie 2 parallel zur Richtung des Fortgangs (d.h. in L-Achsenrichtung) sind und dies ist detailliert in den Figuren 4 und 5 dargestellt.
Der Lenkwinkelkorrekturmechanismus 130 umfaßt einen schwimmenden Tisch 132, der in den L- und W-Achsenrichtungen versetzt werden kann und ein Referenztisch 135 ist über einen Hebemechanismus 134 auf dem schwimmenden Tisch 132 montiert. Zapfen 136 und Trägerstützelemente 137 sind auf dem Referenztisch 135 an vorbestimmten Positionen davon montiert, so daß sie mit Referenzlöchern 2k in einem Hilfsrahmen 2s der Fahrzeugkarosserie 2 und unteren Armen 2r davon, jeweils, während des Ansteigens des Referenztisches 135 in Eingriff sind. Wie in Fig. 5 dargestellt ist, ist auf dem Referenztisch 135 ein Armstoßmechanismus 138 montiert, der dazu dient, Gelenkarme 2n einer Steuerungseinheit 2x der Fahrzeugkarosserie 2 um einen gleichen Betrag von der Transversalrichtung innerhalb der Fahrzeugkarosserie herauszustoßen.
Der Armstoßmechanismus 138 umfaßt einen Gelenkmechanismus, der eine kurze Stange 138s hat, die um einen feststehenden Zapfen 138k rotieren kann und zwei lange Stangen 138n hat von denen jede durch einen Kupplungsstift 138c an jedes Ende der kurzen Stange 138s gekoppelt ist. Ein Gleitstück 138r ist durch einen Kupplungsstift 138c an das Ende einer jeden langen Stange 138n gekoppelt. Ein Rotationszylindermechanismus 139 ist an ein Ende der kurzen Stange 138s gekoppelt, um eine Drehung der kurzen Stange 138s um den feststehenden Stift 138k hervorzurufen.
Das Gleitstück 138r ist über eine Gleitbahn (nicht gezeigt) auf einer kurzen Schiene 138w montiert, die in der W-Achsenrichtung liegt. Ein Stoßelement 138p zum Stoßen eines jeden Gelenkarmes 2n ist auf dem Gleitstück 138r montiert.
Mit dieser Konstruktion sind die Stifte 136 und die Stützträgerelemente 137 des Referenztisches 135 mit den Referenzlöchern 2k in dem Hilfsrahmen 2s der Fahrzeugkarosserie 2 und den unteren Armen 2r in Eingriff, wenn der Referenztisch 135 bei der Betätigung des Hebemechanismus 134 während der Hebebewegung angehoben wird. Als ein Ergebnis ist der Referenztisch 135 positioniert, um in einem vorbestimmten Positionsverhältnis zur Fahrzeugkarosserie 2 zu sein. In diesem Zustand wird der Rotationszylindermechanismus 139 betätigt, so daß eine Kolbenstange vorgeschoben wird. Als ein Ergebnis wird der Gelenkmechanismus des Armstoßmechanismus 138 angetrieben, um zu bewirken, daß die Stoßelemente 138p der Gleitstücke 138r die Gelenkarme 2n um einen gleichen Betrag von der Transversalrichtung im Inneren der Fahrzeugkarosserie 2 nach außen zu stoßen. Als ein Ergebnis wird die Lenkwinkelkorrektur so bewirkt, um die Radnaben 2h der Fahrzeugkarosserie 2 parallel zur Richtung des Fortgangs (d.h. L-Achsenrichtung) zu machen.
Der Radnabenphasenabstimmungsmechanismus 140 dient zum Abstimmen der Phase von fünf Schrauben 20b, die auf jeder Radnabe 2h der Fahrzeugkarosserie 2 vorgesehen sind und ist detailliert in den Figuren 6(A) und 6(B) dargestellt.
Der Radnabenphasenabstimmungsmechanismus 140 umfaßt einen beweglichen Tisch 142, der auf dem hinteren Hebetisch 104 vorgesehen ist und durch einen W- Achsenzylindermechanismus 141 in den W-Achsenrichtungen (d.h. Transversalrichtungen des Fahrgestells) bewegbar ist. Auf dem beweglichen Tisch 142 ist über einen L-, Z- und θ- Richtungsschwimmechanismus 143 ein L-förmiger Rahmen 144 montiert. Ein Drehbetätigungselement 145 ist auf der vertikalen Wand des L-förmigen Rahmens 144 so montiert, daß er parallel zur W-Achse ist. Das drehbare Betätigungsglied 145 hat eine Welle 145j, die um einen vorbestimmten Winkel φ (um 90º) gedreht werden kann. Ein im wesentlichen L-förmiger Arm 145a ist senkrecht am äußersten Ende der Welle 145j befestigt. Der Arm 145 hat an seiner anderen Seite einen Abschnitt, der sich im wesentlichen parallel zu und vorstehend von der Welle 145j erstreckt. Somit, wenn das Drehbetätigungselement 145 angetrieben wird, wird der Arm 145a von seiner vertikalen Position in seine horizontale Position gedreht.
Eine Sperrklinke 145t ist an das äußerte Ende des Armes 145 gekoppelt, so daß sie um einen Zapfen 145p von ihrem Zustand rechtwinklig zum Arm 145a gedreht werden kann, bis sie mit dem Arm 145a in Kontakt gebracht wird. Zwischen der Sperrklinke 145t und dem Arm 145a ist eine Feder 145s so montiert, um die Sperrklinke 145t rechtwinklig zum Arm 145a zu halten. Die Distanz zwischen der Achse der Welle 145j des Drehbetätigungselementes 145 zur Sperrklinke 145t ist im wesentlichen gleich der Distanz vom Mittelpunkt der Radnabe 2h der Fahrzeugkarosserie 2 zu jeder Radnabenschraube 20b festgesetzt.
Ein zylindrischer Führungsring 146 ist koaxial am äußersten Ende der Welle 145j des Drehbetätigungselementes 145 zur Drehung relativ zur Welle 145j gekoppelt. Der Innendurchmesser des Führungsrings 146 ist im wesentlichen gleich dem Außendurchmesser einer Führungskappe 2z festgelegt ist, die auf der Mitte der Radnabe 2h aufgesteckt ist. Die Führungskappe 2z hat ein konisches Ende.
Mit dieser Konstruktion wird während dem Einsatz der Führungskappe 2z in den Führungsring 146 die Mittellinie des Drehbetätigungselementes 145 mit der Mittellinie der Führungskappe 2z durch die Betätigung des Schwimmechanismus 143 ausgerichtet, wenn die Führungskappe 2z der Radnabe 2h in den zylindrischen Führungsring 146, der an dem Ende des Drehbetätigungselementes 145 angeordnet ist, mit einer Bewegung des bewegbaren Tisches 142 in der W-Achsenrichtung eingesetzt wird. Als nächstes, wenn das Drehbetätigungselement 145 in diesem Zustand angetrieben wird, um eine Drehung des Armes 145a von der Vertikalposition in die Horizontalposition zu bewirken, wird die Sperrklinke 145t am Ende des Armes 145a in Kontakt mit der Seitenfläche einer der Radnabenschrauben 20b gebracht, die an der Radnabe 2h befestigt ist und ruft eine Drehung einer Radnabenschraube 20b bis zur Horizontalposition hervor. Auf diese Art und Weise wird die Phasenabstimmung der Radnabe 2h vollendet.
Der obige Lenkwinkelkorrekturmechanismus 130, der Radnabenphasenabstimmungsmechanismus 140, der hintere Tisch 102, der hintere Hebetisch 104, etc. entsprechen zusammen der Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit gemäß der Erfindung.
Ein Radnabenhöhenerfassungsmechanismus 150 ist auf dem hinteren Hebetisch 104 des Fahrgestells 100 montiert. Der Radnabenhöhenerfassungsmechanismus 150 dient zur Erfassung der Höhe der Radnabe 2h der Fahrzeugkarosserie 2 von einer Referenzposition, d.h. der untersten Niveauposition des hinteren Hebetisches 104, und ist detailliert in den Figuren 7(A) und 7(B) gezeigt.
Wie gezeigt umfaßt der Radnabenhöhenerfassungsmechanismus 150 einen Hebedistanzsensor (Hebemotorcodiereinrichtung, siehe Fig. 15), zur Erfassung der Distanz der durch den hinteren Hebetisch 104 von der Referenzposition zurückgelegten Anhebung, und einen Stoppmechanismus 154 zum Anhalten des Hebens des hinteren Hebetisches 104 bei Erreichen der Höhe der Radnabe 2h um die Höhe des Radnabenphasenabstimmungsmechanismus 140. Der Stoppmechanismus 154 hat einen W-Achsenzylindermechanismus 154w, der an dem hinteren Hebetisch 104 befestigt ist. Ein Z- Achsenzylindermechanismus 154z ist über einen Träger 154s auf einer Kolbenstange 154p des W-Achsenzylindermechanismus 154w montiert. Eine Sensorplatte 154k, die eine U-förmige Kerbe 154c hat, ist am äußersten Ende (oberen Ende) einer Kolbenstange 154r des Z-Achsenzylindermechanismus 154z montiert. Die Breite der Kerbe 154c der Sensorplatte 154k ist festgelegt, um größer als der Durchmesser der Führungskappe 2z, die auf der Radnabe 2h montiert ist, zu sein. Zwei photoelektrische Schalter 156 und 157 sind auf der Sensorplatte 154k unter einem Abstand in der Vertikalrichtung der Kerbe 154c vorgesehen.
Wenn die Höhe der Radnabe 2h erfaßt wird, wird der W- Achsenzylindermechanismus angetrieben, um die Sensorplatte 154k gerade unterhalb der Führungskappe 2z, die auf der Radnabe 2h montiert ist, zu bringen, und auch die Kolbenstange 154r des Z-Achsenzylindermechanismus 154z wird vollständig vorgeschoben. In diesem Zustand wird der hintere Hebetisch 104 von der Referenzposition angehoben und somit wird der gesamte Stoppmechanismus 154, der die Sensorplatte 154k, etc. umfaßt, angehoben. Somit wird die Führungskappe 2z in die Kerbe 154c der Sensorplatte 154k eingesetzt. Wenn der obere photoelektrische Schalter 156 der Sensorplatte 154k betätigt wird, wird die Anhebegeschwindigkeit des hinteren Hebetisches 104 auf eine geringe Geschwindigkeit umgeschaltet. Wenn der untere photoelektrische Schalter 154 nachfolgend betätigt wird, d.h., wenn die Höhe des Radnabenphasenabstimmungsmechanismus 140 gleich der Höhe der Radnabe 2h wird, wird das Anheben des hinteren Hebetisches 104 gestoppt. Zu dieser Zeit wird die vom hinteren Hebetisch 104 von der Referenzposition zurückgelegte Distanz der Anhebung durch den Hebedistanzsensor gemessen. Es ist somit möglich, die Höhe der Radnabe 2h der Fahrzeugkarosserie 2 von der Referenzposition zu erfassen. Die Daten der Höhe der Radnabe 2h, die auf diese Art und Weise erhalten wurde, wird auf einen Radmontagemechanismus 170 und einen Radmutternanziehmechanismus 180, der später beschrieben wird, übertragen, wie dies in Fig. 15 gezeigt ist.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, wird ein Radphasenabstimmungsmechanismus 160 auf einem mittigen Abschnitt des Gestells 100 auf jeder Seite davon in der transversalen Richtung montiert.
Der Radphasenabstimmungsmechanismus 160 dient zur Abstimmung der Phase der Radnabenschraubenlöcher 8h des Rades 8 zur Phase der Radnabenschrauben 20b zum Liefern des phasenabgestimmten Rades 8 zum Radmontagemechanismus 170, der später beschrieben werden soll, und dies ist detailliert in Fig. 8 gezeigt.
Der Radphasenabstimmungsmechanismus 160 hat einen Motor 162 zum Drehen des Rades 8, der horizontal an einer vorbestimmten Position festgesetzt ist. Der Motor 162 ist vertikal auf einem Heberahmen (nicht dargestellt) montiert und an seinem Wellenende ist ein Stützelement 162k befestigt, das in eine Zentralbohrung 8i in dem Rad 8 eingesetzt werden soll und das Rad 8 von unten an einer vorbestimmten Position davon abstützt.
Der Radphasenabstimmungsmechanismus 160 hat eine Düse 164 zum Einblasen von Luft nach oben in das horizontal festgesetzte Rad 8 und einen Luftdrucksensor 166, der rechts oberhalb der Düse 164 auf der gegenüberliegenden Seite des Rades 8 angeordnet ist und durch Aufnahme des Druckluftstromes von der Düse 164 arbeitet. Die Düse 164 und der Luftdrucksensor 166 sind an vorbestimmten Positionen auf der Bewegungskreisbahn der Radnabenschraubenlöcher 8h des Rades 8 angeordnet. Der Motor 162 wird bei der Steuerung des Betriebes des Luftdrucksensors 166 angehalten.
Mit dieser Konstruktion wird ein Zustand erreicht, bei dem eine Radnabenschraubenbohrung 8h des Rades 8 dazu gebracht wird, um zwischen der Düse 164 und dem Luftdrucksensor 166 zu sein, wobei das Rad durch den Motor 162 gedreht wird, während die Düse 164 Luft einbläst. In diesem Zustand beaufschlagt ein Luftstrahl von der Düse 164 den Luftdrucksensor 166 und bewirkt somit den Betrieb des Luftdrucksensors 166. Somit wird der Motor 162 bei dieser Position gestoppt, um die Phasenabstimmung der Radnabenschraubenbohrung 8h des Rades 8 an der Position der Düse 164 und des Luftdrucksensors 166 zu erhalten. Auf diese Art und Weise wird die Phasenabstimmung des Rades 8 vollzogen.
Der Radphasenabstimmungsmechanismus 160 umfaßt einen Greifer 168 zum Transportieren des phasenabgestimmten Rades 8 zum Radmontagemechanismus 170. Der Greifer 168 kann das Rad 8 in den Diametralrichtungen davon greifen und kann gerade über den Motor 162 angehoben und gesenkt werden. Er hat Phasenabstimmungszapfen 168p, die auf seinem mittigen Abschnitt vorgesehen sind und in die Radnabenschraubenbohrungen 8h des phasenabgestimmten Rades 8 eingesetzt werden sollen. Mit dem Einsatz der Phasenabstimmungszapfen 168p in die Radnabenschraubenbohrungen 8h kann ein zuverlässiges mechanisches Phasenabstimmen erhalten werden. Zusätzlich kann das phasenabgestimmte Rad 8 durch den Greifer 168 ohne der Möglichkeit einer Phasenabweichung eingeklemmt werden.
Der Radphasenabstimmungsmechanismus 160 entspricht der Radphasenabstimmungseinheit gemäß der Erfindung.
Wie in Fig&sub4; 3 dargestellt ist, ist auf einem vorderen Abschnitt des Fahrgestells 100 ein vorderer Tisch 116 montiert, der als ein schwimmender Tisch in den L- und W- Achsenrichtungen und auch in der θ-Richtung versetzt werden kann. Der Radmontagemechanismus 170 und der Radmutternanziehmechanismus 180 sind über einen vorderen Hebetisch 118 auf dem vorderen Tisch 116 auf jeder Seite davon in der Transversalrichtung montiert. Der vordere Tisch 116 hat Referenzzapfen 126, die an ihren vorbestimmten Positionen vorgesehen sind. Wenn die Referenzzapfen 126 angehoben werden und in die Referenzbohrungen (nicht gezeigt) in dem Gehänge 4 eingesetzt werden, ist der vordere Tisch 116 positioniert, um in einem vorbestimmten Positionsverhältnis zur Fahrzeugkarosserie 2 zu sein.
Der Radmontagemechanismus 170 dient zur Montage eines jeden Rades 8, das von dem Radphasenabstimmungsmechanismus 160 an jede Radnabe 2h der Fahrzeugkarosserie 2 geliefert wird und dies ist detailliert in den Figuren 9(A) und 9(B) gezeigt.
Der Radmontagemechanismus 170 umfaßt eine bewegliche Platte 172, die auf dem vorderen Hebetisch 118 vorgesehen ist und die in den W-Achsenrichtungen durch einen W- Achsenzylindermechanismus 171 bewegt werden kann. Auf der beweglichen Platte 172 ist ein Radaufziehstützrahmen 174 über einen L-, Z- und θ-Richtungsschwimmechanismus 173 montiert. Der Radaufziehstützrahmen 174 kann von unten mit der Aufstandsfläche eines Radaufziehers 8t in Kontakt gebracht werden und die Seitenwand des Radaufziehers 8t mit einem Klemmzylindermechanismus 174 klemmen und somit das Rad 8 im aufrechten Zustand stützen.
Mit dieser Konstruktion ist die Mittellinie des Rades 8 an der Mittellinie der Führungskappe 2z durch die Betätigung des Schwimmechanismus 173 während dem Einsetzen der Führungskappe 2z in die Bohrung 8i ausgerichtet, wenn die Führungskappe 2z der Radnabe 2h in die Bohrung 8i in dem Rad 8 mit der Bewegung des beweglichen Tisches 172 in der W- Achsenrichtung eingesetzt wird. Desweiteren sind die Radnabenschrauben 20b der Radnabe 2h in die Radnabenschraubenlöcher 8h des Rades 8 eingesetzt. Auf diese Art und Weise wird die Montage des Rades 8 auf der Radnabe 2h vollzogen.
Der Radmutternanziehmechanismus 180 dient zum Anziehen einer jeden Radmutter 20n auf jeder Radnabenschraube 20b mit dem Rad 8, das auf der Radnabe 2n montiert ist, und ist detailliert in den Figuren 10 und 11 dargestellt.
Der Radmutternanziehmechanismus 180 umfaßt einen beweglichen Tisch 182, der auf dem vorderen Hebetisch 118 vorgesehen ist und in den W-Achsenrichtungen durch einen W- Achsenzylindermechanismus 181 bewegbar ist. Ein Radmutternläuferhalter 184 ist über einen L- und Z- Richtungsschwimmechanismus 183 auf dem beweglichen Tisch 182 montiert. Der Radmutternanziehmechanismus 180 ist auf dem vorderen Hebetisch 118 so montiert, daß er sich in einem vorbestimmten Positionsverhältnis zum Radmontagemechanismus 170 befindet.
Auf dem Radmutternläuferhalter 184 sind fünf Radmutternläufer 185 so montiert, daß sie sich parallel in der W-Achse erstrecken und in ihrer Position den jeweiligen fünf Radnabenschrauben 20b, die an der Radnabe 2h der Fahrzeugkarosserie 2 befestigt sind, entsprechen. Jeder Radmutternläufer 185 kann automatisch mit jeder Radmutter 20n von einem später zu beschreibenden Radmutternzuführmechanismus 240 versorgt werden und kann um 90º in der L-Achsenrichtung gedreht werden, wenn er die Radmutter 20n aufnimmt. Die fünf Radmutternläufer 185 sind um eine Buchsenverlängerung 187 herum angeordnet, die den Radmutterläuferhalter 184 positionieren kann und die sich parallel zu den Radmutterläufern 185 erstreckt.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, hat die Buchsenverlängerung 187 eine Welle 187j, die gleitfähig durch ein Durchgangsloch 184k, das in dem Radmutternläuferhalter 184 ausgebildet ist, eingesetzt ist. An das Ende der Welle 187j ist eine Buchse 187k befestigt, die ein kegeliges Loch 187m hat, um auf die Führungskappe 2z der Radnabe 2h aufgesteckt zu werden. An das andere Ende der Welle 187j ist eine Kolbenstange 187p eines Stoßzylindermechanismus 187c koaxial gekoppelt. Der Stoßzylindermechanismus 187c ist durch einen Träger 184t an dem Radmutterläuferhalter 184 befestigt. In dem Stoßzylindermechanismus 187c wird die Kolbenstange 187p vorgeschoben mit einer vorbestimmten Kraft gehalten. Wenn eine größere externe Kraft aufgebracht wird, wird die Kolbenstange 187p in Abhängigkeit der aufgewendeten äußeren Kraft in den Zylinder zurückgezogen.
Mit dieser Konstruktion, wenn die Führungskappe 2z der Radnabe 2h mit der Buchse 187k der Buchsenverlängerung 187 mit der Bewegung des beweglichen Tisches 182 in der W- Achsenrichtung in Eingriff gebracht wird, wird die Mittellinie der Buchsenverlängerung 187 an der Mittellinie der Führungskappe 2z der Radnabe 2h durch die Betätigung des Schwimmechanismus 183 während dem Verlauf des Eingriffes zwischen der Führungskappe 2z und der Buchse 187 ausgerichtet. Desweiteren wird mit der Bewegung des Radmutternläuferhalters 184 in Richtung der Radnabe 2h die Radmutter 20n, die auf jedem Radmutterläufer 185 gesetzt ist auf jeder Radnabenschraube 20b angezogen, wobei die Führungskappe 2z in Eingriff mit der Buchse 187k gehalten wird.
Der Radmontagemechanismus 170, der Radnabenanziehmechanismus 180, der vordere Tisch 116, der vordere Hebetisch 118, etc. entsprechen zusammen der Radsetz- und Radmutternanzieheinheit gemäß der Erfindung.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Radzuführmechanismus 220 auf jeder Seite des Fahrgestells 100 angeordnet und dazu angepaßt, um die Räder 8 zu dem zugehörigen Radphasenabstimmungsmechanismus 160 auf dem Fahrgestell 100 zuzuführen, wobei das Fahrgestell 100 an der Anfangsposition A gehalten wird.
Der Radzuführmechanismus 220 umfaßt ein Fördermittel 222 zum Fördern einer Vielzahl von Rädern 8 in einer Seite-an- Seite-Anordnung an eine vorbestimmte Position und einen stangenlosen Zylindermechanismus 224 zum Ausstoßen eines Rades 8, das an einer vorbestimmten Position in den Radphasenabstimmungsmechanismus 160 gesetzt wird. Der stangenlose Zylindermechanismus 224 wird unter einer Bedingung betrieben, daß festgestellt wurde, daß das Fahrgestell 100 an der Anfangsposition A ist.
Ein Radmutternzuführmechanismus 240 ist um das Fahrgestell 100 herum angeordnet und ist dazu angepaßt, um die Radmuttern 20n dem Radnabenanziehmechanismus 180 zuzuführen, wobei das Fahrgestell 100 an der Anfangsposition A ist.
Wie in der Gesamtauslegungsansicht aus Fig. 1 und den detaillierten Ansichten aus den Fig. 12 und 13(A) bis 13(C) umfaßt der Radmutternzuführmechanismus 240 einen Radmutternzuführer 242, ein Palettenbevorratungsfördermittel 246 zum Fördern von Paletten 244 zur Aufnahme von Radmuttern 20n, Radmutternlader 247a und 247b zum Greifen einer jeden Radmutter 20n aus jeder Palette 244 und zum Bringen der gegriffenen Radmutter an eine vorbestimmte Position, und Radmutterntransfereinheiten 248a und 248b, jede für die Aufnahme einer jeden Radmutter 20n von jedem der Radmutternlader 247a und 247b und zum Setzen der empfangenen Radmutter 20n auf jeden der Radmutternläufer 185 des Radmutternanziehmechanismus 180. In dem Radmutternzuführer 242 sind verschiedene Arten von Radmuttern 20n in Einheiten von jeweils fünf bevorratet (für ein Rad), so daß sie mit einem Index versehen sind. Gemäß einem Produktionsbefehlssignal führt der Radmutternzuführer 242 fünf mit Index versehene Radmuttern 20n einer der Paletten 244 auf dem Palettenbevorratungsfördermittel 246 zu. An eine Palette 244 werden zwei Einheiten von (d.h. zehn) Radmuttern 20n, d.h., Radmuttern 20n für zwei Räder, d.h., ein vorderes und ein hinteres. Nachdem die Radmuttern 20n für die rechtsseitigen zwei Räder zu einer Palette 244 zugeführt wurden, werden dann die Radmuttern 20n für die linksseitigen zwei Räder der nächsten Palette 244 zugeführt.
Auf diese Art und Weise wird die Palette 224 für die rechtsseitigen Räder von den Paletten 224 mit den dazu zugeführten Radmuttern 20n durch das Palettenbevorratungsfördermittel 246 zu der Position des rechtsseitigen Radmutternladers 247a gefördert, während jene für die linksseitigen Räder zu der Position des linksseitigen Radmutternladers 247b gefördert wird.
Wie in Fig. 12 gezeigt ist, wird in jedem der Radmutternlader 247a und 247b jede Radmutter 20n in jeder Palette 244, die bis zu einer vorgeschriebenen Position gefördert wurde, durch den Greifer 247b gegriffen, um in die Position eines jeden der linken und rechten Radmutterntransfereinheiten 248a und 248b gebracht zu werden.
Die linken und rechten Radmutterntransfereinheiten 248a und 248b (im nachfolgenden soll darauf als Radmutterntransfereinheiten 248 Bezug genommen werden), haben beide einen beweglichen Rahmen 248k, der in den L- Achsenrichtungen (Richtungen des Fortgangs des Fahrgestells 100) durch einen L-Achsenzylindermechanismus 248c bewegt werden kann. Ein Einheitenkörper 248m wird auf den beweglichen Rahmen 248k so montiert, daß er durch 90x von seiner Vertikalposition zu seiner Horizontalposition gedreht werden kann. Wie in der Fig. 13(B) gezeigt ist, sind fünf Ringe 248t so vorgesehen, daß sie in Übereinstimmung mit den jeweiligen fünf Radmutternläufern 185 positioniert sind. Wie in Fig. 13(C) gezeigt ist, kann jeder der Ringe 248t das Halten der Radmuttern 20n von der Innenseite übernehmen. Die Funktion eines jeden Ringes 248t, um das Halten der Radmuttern 20n zu übernehmen, wird durch einen Kurbelwinkelzylinderrnechanismus 248n durchgeführt und der Ring 248t wird durch einen Zylindermechanismus 248r bewegt.
Mit dieser Konstruktion können die Radmutterntransfereinheiten 248 Radmuttern 20n von den Radmutternladern 247a und 247b aufnehmen, wobei der Einheitenkörper 248m vertikal gehalten wird. Zusätzlich kann durch das Drehen des Einheitenkörpers 248m in die Horizontalposition und das Bewegen des beweglichen Rahmens 248k in der L-Achsenrichtung jede Einheit jede Radmutter 20n auf jeden Radmutternläufer 185 des Radmutternanziehmechanismus 180 setzen. Wechselweise ist es möglich, die Radmutter 20n von jedem Radmutternläufer 185 herauszunehmen.
Die Betriebsroutine des Radmutternzuführmechanismus 240 weist die in Fig. 19 gezeigten Schritten S401 bis S414 auf.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein Radausstoßmechanismus 250 vorne an dem Fahrgestell 100 vorgesehen. Der Radausstoßmechanismus 250 ist zum Aufnehmen des Rades 8 von dem Radmontagemechanismus 170 vorgesehen, bei dem die Montage durch den Radmontagemechanismus 170 mißlungen ist und zum Ausbringen des empfangenen Rades 8 in die Sicherungsstation, und dies ist detailliert in den Figuren 14(a) und 14(B) gezeigt.
Der Radausstoßmechanismus umfaßt eine Radeinholstange 252, die seitenweise auf dem Radaufziehstützrahmen 174 des Radmontagemechanismus 170 angeordnet ist und einen beweglichen Rahmen 254 zum Lagern des Rades 8, das durch die Radeinziehstange 252 hereingezogen wird und zum Bringen des gelagerten Rades 8 zu der Sicherungsstation 50. Der bewegliche Rahmen 254 kann durch einen Luftzylindermechanismus 256a in den L-Achsenrichtungen bewegt werden. Wenn der Mechanismus 250 die Sicherungsstation 50 erreicht, liefert er das Rad an einen stationären Rahmen 258.
Der Betrieb des Radmontagesystems gemäß dem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Flußdiagramme der Figuren 16 bis 20 beschrieben.
Zuerst wird als eine Vorbereitung zur Montage der Räder 8 jedes von jedem Radzuführmechanismus 220 zugeführte Rad 8 in jedem Radphasenabstimmungsmechanismus 160 in einer Routine, die die Schritte S301 bis S306 in Fig. 18.aufweist, phasenabgestimmt. Das phasenabgestimmte Rad 8 wird in den entsprechenden Radmontagemechanismus 170 gesetzt.
Zusätzlich, wie vorstehend beschrieben, wird der Radmutternzuführmechanismus 240 in einer Routine betrieben, die die Schritte S401 bis S414 in Fig. 19 aufweist, und jede Radmutter 20n wird auf jeden Radmutternläufer 185 in dem Radmutternanziehmechanismus 180 gesetzt.
Wenn die Vorbereitung für die Montage der Räder 8 vervollständigt wurde, wird ein Abschnitt der ersten Fahrzeugkarosserie 2 (Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 1) in eine vorbestimmte Position auf dem Fahrgestell 100 gebracht, wie dies in Fig. 2(A) gezeigt ist. Anschließend werden die Schritte S104 und S105 in Fig. 16 ausgeführt. Im speziellen wird das Fahrgestell 100 dazu gebracht, synchron mit der Fahrzeugkarosserieförderlinie 1 zu laufen, und die Referenzzapfen 106, die an dem hinteren Tisch 102 des Fahrgestells 100 vorgesehen sind, werden angehoben und in die Referenzlöcher in dem vorderen Gehänge 4, das die Fahrzeugkarosserie 2 trägt, eingesetzt. Als ein Ergebnis wird der hintere Tisch 102 des Gestells 100 positioniert, um in einem vorbestimmten Positionsverhältnis zur Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 1 positioniert zu sein.
Nachfolgend wird der hintere Hebetisch 104 bis zu einer vorbestimmten Höhe angehoben und die Höhe der Vorderradnabe 2h der Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 1 wird durch einen Radnabenhöhenerfassungsmechanismus 150 erfaßt. Dieser Betrieb wird im Schritt S106 ausgeführt. Desweiteren wird die Höhe der Achse des Drehbetätigungselementes 145 des Radnabenphasenabstimmungsmechanismus 140 auf die Höhe des Mittelpunktes der Radnabe 2h abgestimmt.
Dann wird der Referenztisch 135 des Lenkwinkelkorrekturmechanismus 130 angehoben und die Zapfen 136 und die Stützträgerelemente 137, die auf dem Referenztisch 135 montiert sind, werden mit dem Referenzlöchern 2k des Hilfsrahmen 2s der Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 1 und den unteren Armen 2r in Eingriff gebracht. Somit wird der Referenztisch 135 positioniert, um in einem vorbestimmten Positionsverhältnis zur Fahrzeugkarosserie 2 zu stehen. In diesem Zustand wird der Armstoßmechanismus 138 auf dem Referenztisch 135 betrieben, um die Gelenkarme 2n der Fahrzeugkarosserie 2 dazu zu bringen, um einen gleichen Betrag von der Innenseite nach außen gestoßen zu werden. Auf diese Art und Weise wird die Lenkwinkelkorrektur gemacht, um die Radnaben 2h parallel zu den Richtung des Fortgangs (d.h. den L-Achsenrichtungen) zu haben. Dieser Betrieb wird in Schritt S108 ausgeführt. Desweiteren wird in Schritt S109 eine Phasenabstimmung der Radnabe 2h durch den Radnabenphasenabstimmungsmechanismus 140 gemacht.
Wenn die Vorderradlenkwinkelkorrektur und die Phasenabstimmung der Radnabe 2h auf diese Art und Weise vervollständigt wurden, werden die Schritte S109 bis S113 ausgeführt, wobei die Referenzzapfen 106 des hinteren Tisches 101 gesenkt werden, um den Eingriff zwischen den Referenzzapfen 106 und den Referenzlöchern in dem Gehänge 4 freizugeben und das Fahrgestell 100 wird in die Anfangsposition A zurückgebracht.
Wenn das Fahrgestell 100 zur Anfangsposition A zurückkehrt, wird der stangenlose Zylindermechanismus 224 des Radzuführmechanismus 220 betrieben, um ein Rad 8 an den Radphasenabstimmungsmechanismus 160 auf dem Fahrgestell 100 zuzuführen. Dann stimmt der Radphasenabstimmungsmechanismus die Phase des Rades 8 in den Schritten S301 bis S304 in Fig. 18 ab.
Dann werden die Vorder- und Hinterradabschnitte der Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 1 in vorbestimmte Positionen auf dem Fahrgestell 100 gebracht, wie in Fig. 2(B) gezeigt ist. Dann werden der Schritt S104 in Fig. 16 und der Schritt S204 in Fig. 17 ausgeführt. Im speziellen wird bewirkt, daß das Fahrgestell 100 synchron mit der Karosserieförderlinie 1 läuft, und daß der Teilungsschalterzylindermechanismus 108 auf dem Fahrgestell 100 angetrieben wird, um die Distanz zwischen den hinteren und vorderen Tischen 102 und 116 auf eine Distanz X zwischen den Vorder- und Hinterrädern der Fahrzeugkarosserie 2 zu setzen.
Dann werden der Schritt S105 in Fig. 16 und der Schritt S205 in Fig. 17 ausgeführt. Im speziellen werden die Referenzzapfen 126, die auf dem vorderen Tisch 116 auf dem Fahrgestell 100 vorgesehen sind, angehoben und in die Referenzlöcher des vorderen Gehänges 4 eingeführt. Auch werden die Referenzzapfen 106, die an dem hinteren Tisch 101 auf dem Fahrgestell 100 vorgesehen sind, in die Referenzbohrungen des hinteren Gehänges 4 angehoben und eingesetzt. Somit sind die vorderen und hinteren Tische 116 und 102 positioniert, um in vorbestimmten Positionsverhältnissen zur Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 1 zu sein.
Desweiteren wird der Schritt S206 in Fig. 17 für das Vorderrad der Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 1 ausgeführt. Im speziellen wird der vordere Hebetisch 118 in Übereinstimmung mit den Höhendaten der Vorderradnabe 2h angehoben, die vor dem vorherigen Radnabenphasenabstimmen erhalten wurde, so daß die Höhe des Radmontagemechanismus 170 und des Radmutternanziehmechanismus 180 auf die Höhe der Radnabe 2h abgestimmt wird. Dann werden die Schritte S207 bis S211 ausgeführt, in denen das Rad 8 montiert wird, und wenn die Montage des Rades 8 zufriedenstellend ist, werden die Radmuttern 20n angezogen. Desweiteren, wenn das Anziehen der Radmuttern 20n zufriedenstellend ist, werden die Referenzzapfen 126 des vorderen Tisches 116 gesenkt, um den Eingriff zwischen den Referenzzapfen 126 und den Referenzlöchern in dem Gehänge 4 freizugeben. Für das Hinterrad der Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 1 werden die Schritte S106 bis S110 in Fig. 16 ausgeführt. Im speziellen wird nach der Höhenerfassung und Phasenabstimmung der Radnabe 2h der Eingriff zwischen den Referenzzapfen 106 des hinteren Tisches 102 und der Referenzlöcher des Gehänges 4 freigegeben. Für das hintere Rad wird die Lenkwinkelkorrektur nicht gemacht.
Wenn der Eingriff der vorderen und hinteren Tische 116 und 101 auf dem Fahrgestell 100 mit dem Gehänge 4 in der oben beschriebenen Art und Weise freigegeben wird, werden die Schritte S111 bis S113 in Fig. 16 und die Schritte S212 bis S214 in Fig. 17 ausgeführt, in denen das Fahrgestell 10 zur Anfangsposition A zurückkehrt. Während das Fahrgestell 100 zur Anfangsposition A zurückkehrt, werden die Schritte S305 und S306 in Fig. 18 ausgeführt, in denen das phasenabgestimmte Rad 8 von dem Radphasenabstimmungsmechanismus 160 an den Radmontagemechanismus 170 geliefert wird.
Desweiteren, wenn das Fahrgestell 100 zur Anfangsposition A zurückgekehrt ist, wird der stangenlose Zylindermechanismus 224 des Radzuführmechanismus 220 betätigt, um ein Rad 8 an den Radphasenabstimmungsmechanismus 160 zu liefern. Desweiteren setzt der Radmutternzuführmechanismus 240 Radmuttern 20b in den Radmutternanziehmechanismus 180 ein.
Wo die Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 1 einen Vierradantrieb hat, bewirkt die Drehung der hinteren Radmutter 2h, die zur Zeit der Radnabenphasenabstimmung hervorgerufen wird, eine Drehung der Vorderradnabe 2h, um in einer Abweichung von der Phase zu resultieren, die einmal abgestimmt worden war. Dementsprechend wird bei einem Vierradantrieb die hintere Radnabe nach der Vollendung der Montage des Vorderrades 8 phasenabgestimmt.
Im nachfolgenden werden der hintere Radabschnitt der Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 1 und der Vorderradabschnitt der Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 2 in vorbestimmte Positionen auf dem Fahrgestell 100 gebracht, wie in Fig. 2(C) gezeigt. Dann werden der Schritt S104 in Fig. 16 und der Schritt S204 in Fig. 17 ausgeführt. Im speziellen wird bewirkt, daß das Fahrgestell 100 synchron mit der Fahrzeugkarosserieförderlinie 1 läuft und der Teilungsschalterzylindermechanismus 108 auf dem Fahrgestell 100 angetrieben wird, um die Distanz zwischen den hinteren und vorderen Tischen 102 und 116 auf eine Distanz Y zwischen dem Hinterrad der Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 1 und dem Vorderrad der Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 2 festzusetzen.
In der vorstehenden Routine können die Montage des Hinterrades der Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 1 und die Lenkwinkelkorrektur und die Phasenabstimmung in Bezug auf das Vorderrad der Fahrzeugkarosserie 2 Nr. 1 laufend ausgeführt werden.
Für den Fall des Auftretens einer Schwierigkeit oder eines Fehlers im Betrieb der automatischen Montage des Rades 8, z.B. wenn eine Störung in dem Radmutternzuführer 242 des Radmutternzuführmechanismus 204 aufgrund einer solchen Fehlerursache wie Verstopfen einer Radmutter 20n, wird der Betrieb nur von dem Radmutternzuführer 242 gestoppt und das Palettenbevorratungsfördermittel 246, die Radmutternlader 247a und 247b und die Radmutterntransfereinheiten 248a und 248b werden kontinuierlich weiterbetrieben. Da das Palettenbevorratungsfördermittel 246 eine Vielzahl von darauf bevorrateten Paletten 244 trägt, kann der Radmutternzuführmechanismus 240 betrieben werden, ohne gestoppt zu werden, während diese Paletten 244 auf dem Fördermittel 246 vorhanden sind. Wenn eine Störung in dem Radmutternzuführer 242 stattfindet, die eine lange Zeit zur Reparatur benötigt, liefert der Bediener direkt Radmuttern 20n an die Paletten 244 auf dem Palettenbevorratungsfördermittel 246. Diese Routine entspricht den Schritten S416 und S417 in Fig. 19.
Für den Fall eines fehlerhaften Anziehens irgendeiner Radmutter 20n, wenn zumindest eine der fünf Radnabenmustern 20n normal angezogen worden ist, fällt das Rad 8 nicht von der Radnabe 2h und somit wird dieses System kontinuierlich weiterbetrieben. In diesem Fall wird das Auftreten der Störung in einem nachfolgenden Schritt angezeigt, und der Bediener führt ein Wiederanziehen der betreffenden Radmutter 20n durch. Diese Routine entspricht den Schritten S501 und S504 bis S507 in Fig. 20.
Für den Fall einer fehlerhaften Montage eines Rades 8 liefert der Radmontagemechanismus 170 jenes Rad 8 an den Radausstoßmechanismus 250 und das Fahrgestell 100 kehrt zur Anfangsposition A zurück. Der Radausstoßmechanismus 250 liefert das aufgenommene Rad 8 zur Sicherungsstation 50, bei der der Bediener das Rad 8 manuell setzt und die Radmuttern 20n anzieht. Diese Routine entspricht den Schritten S502 bis S507 in Fig. 20.
Die Radmuttern 20n, die nicht angezogen worden sind, verbleiben währenddessen in dem Radmutternanziehmechanismus 180 auf dem Fahrgestell 100, das zur Anfangsposition A zurückgekehrt ist. Somit entfernt die Radmutterntransfereinheit 248 des Radmutternzuführers 240 die verbleibenden Radmuttern 20n von dem Radmutternanziehmechanismus 180 und wirft diese Radmuttern in der Gegenroutine zu jener der Zuführung von Radmuttern 20n, wie in den Fig. 13(A) bis 13(C) gezeigt ist, weg. Dann empfängt sie die nächsten Radmuttern 20n von dem Radmutternlader 247a oder 247b und führt diese Radmuttern den Radmutternläufern 185 zu. Diese Routine entspricht den Schritten S409 bis S414 in Fig. 19.
Wie im Detail im vorstehenden beschrieben wurde, kann das Setzen eines Rades 8 auf der Vorderradnabe 2h und das Phasenabstimmen der Hinterradnabe 2h mit dem Radmontagesystem gemäß dem vorstehenden Ausführungsbeispiel kontinuierlich ausgeführt werden. Desweiteren können mit dem Setzen eines Rades 8 auf die Hinterradnabe 2h einer Fahrzeugkarosserie 2 die Lenkwinkelkorrektur und die Phasenabstimmung in Bezug auf das Vorderrad der hinteren benachbarten Fahrzeugkarosserie 2 laufend gemacht werden. Es ist somit möglich, Wartezeiten in den einzelnen Einheiten zu eliminieren, um eine größere effektive Benutzbarkeit der Ausrüstung zuzulassen und die Radmontagezeit zu reduzieren. Desweiteren besteht keine Notwendigkeit dess Vorsehens unabhängiger Räume für die Bewegung der Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit und für die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit, und somit ist es möglich, die Ausrüstung kompakt zu machen, da die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit und die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit auf dem einzigen Fahrgestell 100 montiert sind, das synchron mit der Fahrzeugkarosserie 2 bewegt werden kann. Desweiteren ist es möglich, die Positioniergenauigkeit leicht zu erhöhen, da die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit und die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit auf das Fahrgestell an wechselseitig bezogenen vorbestimmten Positionen davon angeordnet sind.
Desweiteren kann erfindungsgemäß während dem Setzen eines Rades auf eine vorbestimmte Radnabe durch die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit der Radnabe, auf der das nächste Rad aufgesetzt werden soll, durchgeführt werden. Es ist somit möglich, die Wartezeit einer jeden Einheit zu eliminieren und die Radmontagezeit zu reduzieren. Desweiteren ist es möglich, die Ausrüstung kompakt zu machen und eine veranschlagte Genauigkeit leicht zu gewährleisten, da die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit und die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit auf dem einzigen Fahrgestell vorgesehen sind.
Während die Erfindung unter Bezugnahme auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel davon beschrieben wurde, soll dieses so verstanden werden, daß Abwandlungen oder Veränderungen leicht gemacht werden können, ohne den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung, die durch die beigefügten Ansprüche definiert ist, zu verlassen.

Claims

1. Ein System zur Montage von Rädern, das aufweist:

eine Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit zur Korrektur des Lenkwinkels und Abstimmen der Phase einer Radnabe einer Fahrzeugkarosserie, die durch ein Fördermittel aufgehängt und gefördert wird, während sie synchron mit der Fahrzeugkarosserie bewegt wird; und

eine Radsetz- und Radmutternanzieheinheit zum Setzen eines Rades auf eine phasenabgestimmte Radnabe und Anziehen einer Radmutter darauf, während sie synchron mit der Fahrzeugkarosserie bewegt wird;

wobei die horizontale Distanz zwischen der Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit und der Radsetz- und Radmutternanzieheinheit auf eine Distanz festgelegt wird, so daß, wenn die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit ein Rad auf die Radnabe montiert, die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit den Lenkwinkel korrigieren kann und die Abstimmung der Phase der Radnabe abstimmen kann, auf der Radnabe, auf der das nächste Rad aufgesetzt werden soll.

2. System zur Montage von Rädern gemäß Anspruch 1, wobei die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit und die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit auf einem Fahrgestell montiert sind, das in der Lage ist, sich synchron mit der Fahrzeugkarosserie zu bewegen.

3. System zur Montage von Rädern gemäß Anspruch 1, wobei die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit einen Radnabenhöhenerfassungsmechanismus zum Erfassen der Höhe der Radnabe der Fahrzeugkarosserie umfaßt, und wobei die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit gemäß den Radnabenhöhendaten von dem Radnabenhöhenerfassungsmechanismus ein Rad aufsetzt und eine Radmutter anzieht.

4. System zur Montage von Rädern gemäß Anspruch 2, desweiteren aufweisend eine Radphasenabstimmungseinheit zum Abstimmen der Phase eines Rades, das an die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit geliefert werden soll, wobei die Radphasenabstimmungseinheit auf dem Fahrgestell montiert ist und dazu angepaßt ist, die Phase des Rades, das als nächstes aufgesetzt werden soll, abzustimmen, während das Fahrgestell bewegt wird.

5. System zur Montage von Rädern gemäß Anspruch 1, desweiteren aufweisend einen Radmutternzuführmechanismus zum Zuführen von Radmuttern an die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit, wobei der Radmutternzuführmechanismus einen Radmutternzuführer zum Bezeichnen einer jeden Radmutter gemäß einer jeden Fahrzeugkarosserie und zum Zuführen der bezeichneten Radmutter an eine Palette umfaßt, und ein Bevorratungsfördermittel zum Speichern einer Vielzahl von Paletten.

6. System zur Montage von Rädern gemäß Anspruch 5, wobei der Radmutternzuführmechanismus einen Radmutterntransfermechanismus zum Aufnehmen einer jeden Radmutter von jeder Palette, die auf dem Bevorratungsfördermittel gespeichert ist, und zum Zuführen der aufgenommenen Radmutter an die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit umfaßt, wobei der Radmutterntransfermechanismus einen Mechanismus zum Entfernen von Radmuttern hat, die in der Radsetz- und Radmutternanzieheinheit verbleiben, für den Fall eines Fehlers beim Anziehen einer Radmutter durch die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit.

7. System zur Montage von Rädern gemäß Anspruch 1, desweiteren aufweisend einen Radausstoßmechanismus zur Förderung eines Rades zu einer Sicherungsstation, bei dem die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit versagt hat, dieses auf der Radnabe zu montieren.

8. System zur Montage von Rädern gemäß Anspruch 2, desweiteren aufweisend einen Distanzeinsteller zum Einstellen der Distanz zwischen zwei Einheiten, wobei der Distanzeinsteller auf dem Fahrgestell montiert ist und in der Lage ist, einen Zustand zu realisieren, bei dem die Distanz zwischen den zwei Einheiten gleich der Distanz zwischen den Vorder- und Hinterrädern der Fahrzeugkarosserie ist, und einen anderen Zustand, bei dem die Distanz zwischen den zwei Einheiten gleich der Distanz zwischen dem Hinterrad einer Fahrzeugkarosserie, die gefördert wird, und dem Vorderrad einer anderen angrenzenden Fahrzeugkarosserie ist.

9. System zur Montage von Rädern gemäß Anspruch 2, wobei die Radsetz- und Radmutternanzieheinheit auf der Vorderseite der Fahrzeugkarosserie in der Förderrichtung davon montiert ist, und wobei die Lenkwinkelkorrektur- und Phasenabstimmungseinheit auf der Rückseite der Fahrzeugkarosserie in der Förderrichtung davon montiert ist.

10. Verfahren zur Montage von Rädern, aufweisend die Schritte:

(A) Korrigieren des Lenkwinkels und Abstimmen der Phase einer Vorderradnabe;

(B) Abstimmen der Phase einer Hinterradnabe;

(C) Setzen eines Vorderrades auf die Vorderradnabe und Anziehen einer jeden Radmutter darauf; und

(D) Setzen eines Hinterrades auf die Hinterradnabe und Anziehen einer jeden Radnabe darauf;

wobei die Schritte (A) und (D) zur gleichen Zeit ausgeführt werden, die Schritte (B) und (C) zur gleichen Zeit ausgeführt werden, und die Schritte (A) und (D) und die Schritte (B) und (C) abwechselnd und wiederholt ausgeführt werden.