JP2514991B2 - 自動車のタイヤ取付方法 - Google Patents
自動車のタイヤ取付方法Info
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- JP2514991B2 JP2514991B2 JP62302809A JP30280987A JP2514991B2 JP 2514991 B2 JP2514991 B2 JP 2514991B2 JP 62302809 A JP62302809 A JP 62302809A JP 30280987 A JP30280987 A JP 30280987A JP 2514991 B2 JP2514991 B2 JP 2514991B2
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- Japan
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- tire
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車の組立ラインにおいてタイヤを自動
的に取り付ける方法に関する。
的に取り付ける方法に関する。
従来技術とその問題点 この種のタイヤ取付方法としては、例えば特開昭50−
122783号公報に示されているように、車体側のブレーキ
回転要素例えばブレーキドラムの位置を検出する視覚セ
ンサとタイヤ把持装置とを同一の移動体に設け、ブレー
キドラムの位置を視覚センサにより非接触で検出したの
ち、その位置情報に応じてタイヤ把持装置を移動させて
該把持装置に把持されているタイヤをブレーキドラムに
取り付けるようにしている。
122783号公報に示されているように、車体側のブレーキ
回転要素例えばブレーキドラムの位置を検出する視覚セ
ンサとタイヤ把持装置とを同一の移動体に設け、ブレー
キドラムの位置を視覚センサにより非接触で検出したの
ち、その位置情報に応じてタイヤ把持装置を移動させて
該把持装置に把持されているタイヤをブレーキドラムに
取り付けるようにしている。
上記の方法においては、撮像カメラによる位置検出が
１台のカメラによる平面画像認識であるため、トーイ
ン，キャンバといったブレーキドラムの傾きについては
検出することができない。したがって、この傾きが常に
一定しているという前提がないかぎり、タイヤ取付作業
の完全自動化を実現することが困難である。
１台のカメラによる平面画像認識であるため、トーイ
ン，キャンバといったブレーキドラムの傾きについては
検出することができない。したがって、この傾きが常に
一定しているという前提がないかぎり、タイヤ取付作業
の完全自動化を実現することが困難である。
一方、上記の方法に代わるものとして例えば特開昭59
−227502号公報に示されたものがある。これはタイヤ取
付装置に予め複数のリニアタイプのポテンショメータを
付設しておき、これらのポテンショメータをホイールハ
ブ面に突き当てることによりポテンショメータの出力か
らホイールハブ面を傾きを求めるようにしている。
−227502号公報に示されたものがある。これはタイヤ取
付装置に予め複数のリニアタイプのポテンショメータを
付設しておき、これらのポテンショメータをホイールハ
ブ面に突き当てることによりポテンショメータの出力か
らホイールハブ面を傾きを求めるようにしている。
この接触式の傾き検出方法にあっては、タイヤ取付装
置の可動部の機械的な損失の影響を受けやすいばかりで
なく、ホイールハブ面の大きさそのものに制約があるこ
とから、ポテショメータを押し当てる測定ポイントのス
パンを十分に大きくとることができず、高い検出精度は
期待できない。そのため、実際にタイヤを取り付ける際
にトラブルが発生する。また、上記のような傾き検出に
あたり、タイヤ取付装置そのものを動かすことが条件と
されるため、サイクルタイムが長くなる。さらに、上記
のホイールハブ面にはハブボルトが存在するためにポテ
ンショメータを押し当てる位置が著しく制約され、例え
ばホイールハブの大きさが異なる他の車種に対応するこ
とが困難となる。
置の可動部の機械的な損失の影響を受けやすいばかりで
なく、ホイールハブ面の大きさそのものに制約があるこ
とから、ポテショメータを押し当てる測定ポイントのス
パンを十分に大きくとることができず、高い検出精度は
期待できない。そのため、実際にタイヤを取り付ける際
にトラブルが発生する。また、上記のような傾き検出に
あたり、タイヤ取付装置そのものを動かすことが条件と
されるため、サイクルタイムが長くなる。さらに、上記
のホイールハブ面にはハブボルトが存在するためにポテ
ンショメータを押し当てる位置が著しく制約され、例え
ばホイールハブの大きさが異なる他の車種に対応するこ
とが困難となる。
本発明は、ブレーキ回転要素、より具体的には、ブレ
ーキ回転要素上の複数の取付ボルトの３次元位置を検出
することによりタイヤ取付作業の完全自動化を可能にす
るものである。
ーキ回転要素上の複数の取付ボルトの３次元位置を検出
することによりタイヤ取付作業の完全自動化を可能にす
るものである。
問題点を解決するための手段 本発明のタイヤ取付方法においては、CCDカメラ等の
視覚センサにより得られたブレーキ回転要素の視覚情報
を画像処理してブレーキ回転要素上の複数の取付ボルト
の３次元位置を算出し、この３次元位置情報に基づい
て、予めタイヤ取付装置側に支持されているタイヤをブ
レーキ回転要素に組み付ける方法であって、タイヤが組
み付けられるべきブレーキ回転要素を２台の視覚センサ
によりそれぞれ斜め前方から撮像する工程と、各視覚セ
ンサがとらえた画像ごとに、各取付ボルトの全輪郭の線
画画像を抽出するとともにこの線画画像と予め設定され
たパターンデータとのマッチングにより各取付ボルトの
２次元位置データを算出する工程と、前記各視覚センサ
がとらえた画像ごとの各取付ボルトの２次元位置データ
と各カメラの位置データとに基づき所定の演算を行っ
て、各取付ボルトの３次元位置データを算出する工程と
を含んでいる。
視覚センサにより得られたブレーキ回転要素の視覚情報
を画像処理してブレーキ回転要素上の複数の取付ボルト
の３次元位置を算出し、この３次元位置情報に基づい
て、予めタイヤ取付装置側に支持されているタイヤをブ
レーキ回転要素に組み付ける方法であって、タイヤが組
み付けられるべきブレーキ回転要素を２台の視覚センサ
によりそれぞれ斜め前方から撮像する工程と、各視覚セ
ンサがとらえた画像ごとに、各取付ボルトの全輪郭の線
画画像を抽出するとともにこの線画画像と予め設定され
たパターンデータとのマッチングにより各取付ボルトの
２次元位置データを算出する工程と、前記各視覚センサ
がとらえた画像ごとの各取付ボルトの２次元位置データ
と各カメラの位置データとに基づき所定の演算を行っ
て、各取付ボルトの３次元位置データを算出する工程と
を含んでいる。
作用 この方法によると、所定の演算により得られた各取付
ボルトの３次元位置情報と、予めメモリに記憶されてい
る各取付ボルトの基準位置情報との差をタイヤ位置補正
量として求め、この補正量をタイヤ取付装置側にフィー
ドバックすることにより、タイヤ取付装置に支持されて
いるタイヤがブレーキ回転要素に対してスムーズに組み
付けられる。
ボルトの３次元位置情報と、予めメモリに記憶されてい
る各取付ボルトの基準位置情報との差をタイヤ位置補正
量として求め、この補正量をタイヤ取付装置側にフィー
ドバックすることにより、タイヤ取付装置に支持されて
いるタイヤがブレーキ回転要素に対してスムーズに組み
付けられる。
実施例 第１図および第２図は本発明方法を応用したシステム
の概略説明図であって、１は図示外のコンベアによって
搬送される車体、２はタイヤ取付装置としての産業用ロ
ボット（以下、単にロボットという）である。ロボット
２はハンド３を備えており、このハンド３には後述する
ようにホイールナットを締め付けるためのナットランナ
ー４が付設されている。また、ハンド３は予め位相合わ
せが行われたタイヤＷを把持しており、タイヤ取付指令
があるまで所定の位置で待機している。
の概略説明図であって、１は図示外のコンベアによって
搬送される車体、２はタイヤ取付装置としての産業用ロ
ボット（以下、単にロボットという）である。ロボット
２はハンド３を備えており、このハンド３には後述する
ようにホイールナットを締め付けるためのナットランナ
ー４が付設されている。また、ハンド３は予め位相合わ
せが行われたタイヤＷを把持しており、タイヤ取付指令
があるまで所定の位置で待機している。
車体１の側部には２台の視覚センサ、例えばCCDカメ
ラ（以下、単にカメラという）5,6と照明用の光源7,8と
が前後輪の各車軸ごとに設けられている。そして、カメ
ラ5,6はそれぞれに斜め前方からブレーキ回転要素（ブ
レーキロータまたはブレーキドラム）９のハブ面をいわ
ゆるステレオビジョン方式で撮像する。
ラ（以下、単にカメラという）5,6と照明用の光源7,8と
が前後輪の各車軸ごとに設けられている。そして、カメ
ラ5,6はそれぞれに斜め前方からブレーキ回転要素（ブ
レーキロータまたはブレーキドラム）９のハブ面をいわ
ゆるステレオビジョン方式で撮像する。
ここで、第１図のように前輪側のタイヤＷを取り付け
る場合を想定すると、一方のカメラ５の画像は第３図
のようになり、また他方のカメラ６の画像は同図のよ
うになる。そして、カメラ5,6の画像データは第３図の
ように視覚処理装置10の画像メモリに格納される。
る場合を想定すると、一方のカメラ５の画像は第３図
のようになり、また他方のカメラ６の画像は同図のよ
うになる。そして、カメラ5,6の画像データは第３図の
ように視覚処理装置10の画像メモリに格納される。
画像処理の手順としては、第３図に示すようにカメラ
5,6から取り込んだ画像のうち、ブレーキ回転要素９上
の取付ボルト（ハブボルト）A,B,C,Dの全輪郭の線画画
像を抽出し、その線画画像のパターンマッチングを行
う。より具体的には、第４図に示すように予め記憶され
ているハブボルトのパターンＰをテンプレートとして画
像内をスキャンニングし、マッチングした場所の座標す
なわち各ハブボルトの線画画像の重心位置をパターンデ
ータに基づいて算出する。これは、他方のカメラ６の画
像についても同様であり、以上により各画像内でのハブ
ボルトA,B,C,Dの２次元的な位置が求められる。
5,6から取り込んだ画像のうち、ブレーキ回転要素９上
の取付ボルト（ハブボルト）A,B,C,Dの全輪郭の線画画
像を抽出し、その線画画像のパターンマッチングを行
う。より具体的には、第４図に示すように予め記憶され
ているハブボルトのパターンＰをテンプレートとして画
像内をスキャンニングし、マッチングした場所の座標す
なわち各ハブボルトの線画画像の重心位置をパターンデ
ータに基づいて算出する。これは、他方のカメラ６の画
像についても同様であり、以上により各画像内でのハブ
ボルトA,B,C,Dの２次元的な位置が求められる。
この場合、各ハブボルトA,B,C,Dの座標として重心位
置を求めているのは、ハブボルトA,B,C,Dの傾き角度
（ブレーキ回転要素９の傾き）が変化すると各ハブボル
トA,B,C,Dの線画画像のＬ寸法が変化するためである。
置を求めているのは、ハブボルトA,B,C,Dの傾き角度
（ブレーキ回転要素９の傾き）が変化すると各ハブボル
トA,B,C,Dの線画画像のＬ寸法が変化するためである。
続いて、カメラ5,6そのものの位置情報は既知である
から、このカメラ5,6の位置情報と、各画面上でのハブ
ボルトA,B,C,Dの位置情報とに基づいて、斜影変換を用
いて所定のステレオ立体演算を行うことで４本のハブボ
ルトA,B,C,Dの３次元位置を算出する。
から、このカメラ5,6の位置情報と、各画面上でのハブ
ボルトA,B,C,Dの位置情報とに基づいて、斜影変換を用
いて所定のステレオ立体演算を行うことで４本のハブボ
ルトA,B,C,Dの３次元位置を算出する。
ハブボルトA,B,C,Dの３次元位置が求まると、予めメ
モリに記憶されているハブボルトの基準位置情報と比較
して、ハンド３に支持されているタイヤＷをブレーキ回
転要素９に取り付けるにあたって必要な補正量を算出
し、これをロボット２の制御系に転送する。
モリに記憶されているハブボルトの基準位置情報と比較
して、ハンド３に支持されているタイヤＷをブレーキ回
転要素９に取り付けるにあたって必要な補正量を算出
し、これをロボット２の制御系に転送する。
そして、ロボット２は上記の補正指令と同時に起動指
令を受けて、予め記憶されているところの位置データを
補正してハンド３に支持されているタイヤＷの位置およ
び傾き修正しつつ、そのタイヤＷを前輪側のブレーキ回
転要素９に対して取り付け、ナットランナーによりホイ
ールナットを締め付ける。
令を受けて、予め記憶されているところの位置データを
補正してハンド３に支持されているタイヤＷの位置およ
び傾き修正しつつ、そのタイヤＷを前輪側のブレーキ回
転要素９に対して取り付け、ナットランナーによりホイ
ールナットを締め付ける。
このようにして前輪側のタイヤ取付作業を完了する
と、ロボット２は上記と同様に後輪側のタイヤ取付作業
を実行する。
と、ロボット２は上記と同様に後輪側のタイヤ取付作業
を実行する。
発明の効果 以上のように本発明のタイヤ取付方法においては、ブ
レーキ回転要素の視覚情報に基づいてタイヤ取付作業を
タイヤが組み付けられるべきブレーキ回転要素を２台の
視覚センサによりそれぞれ斜め前方から撮像し、各視覚
センサがとらえた画像ごとに、各取付ボルトの前輪郭の
線画画像を抽出するとともにこの線画画像を予め設定さ
れたパターンデータとのマッチングにより各取付ボルト
の２次元位置データを算出した上で、前記各視覚センサ
がとらえた画像ごとの各取付ボルトの２次元位置データ
と各カメラの位置データとに基づき所定の演算を行っ
て、各取付ボルトの３次元位置データを算出するように
しているため、タイヤ取付作業の完全自動化を実現でき
るほか、次のような効果が得られる。
レーキ回転要素の視覚情報に基づいてタイヤ取付作業を
タイヤが組み付けられるべきブレーキ回転要素を２台の
視覚センサによりそれぞれ斜め前方から撮像し、各視覚
センサがとらえた画像ごとに、各取付ボルトの前輪郭の
線画画像を抽出するとともにこの線画画像を予め設定さ
れたパターンデータとのマッチングにより各取付ボルト
の２次元位置データを算出した上で、前記各視覚センサ
がとらえた画像ごとの各取付ボルトの２次元位置データ
と各カメラの位置データとに基づき所定の演算を行っ
て、各取付ボルトの３次元位置データを算出するように
しているため、タイヤ取付作業の完全自動化を実現でき
るほか、次のような効果が得られる。
（ア）非接触でブレーキ回転要素の３次元位置を求めて
いるため、タイヤ取付装置の機械的な誤差の影響を受け
にくく、検出精度が向上する。
いるため、タイヤ取付装置の機械的な誤差の影響を受け
にくく、検出精度が向上する。
（イ）位置検出に際してタイヤ取付装置を動かす必要が
ないため、所定の検出結果を得るまでの時間が短く、サ
イクルタイムを短縮できる。
ないため、所定の検出結果を得るまでの時間が短く、サ
イクルタイムを短縮できる。
（ウ）ブレーキ回転要素の大きさが異なる他の車種につ
いても容易に対応できる。
いても容易に対応できる。
第１図は本発明の一実施例を示す概略説明図、第２図は
第１図の制御系の回路図、第３図は画像処理系のフロー
チャート、第４図は第３図でのパターンマッチングの説
明図である。 ２……タイヤ取付装置としての産業用ロボット、5,6…
…視覚センサとしてのCCDカメラ、９……ブレーキ回転
要素、A,B,C,D……取付ボルトとしてのハブボルト、Ｗ
……タイヤ。
第１図の制御系の回路図、第３図は画像処理系のフロー
チャート、第４図は第３図でのパターンマッチングの説
明図である。 ２……タイヤ取付装置としての産業用ロボット、5,6…
…視覚センサとしてのCCDカメラ、９……ブレーキ回転
要素、A,B,C,D……取付ボルトとしてのハブボルト、Ｗ
……タイヤ。
Claims (1)
- 【請求項１】視覚センサにより得られたブレーキ回転要
素の視覚情報を画像処理してブレーキ回転要素上の複数
の取付ボルトの３次元位置を算出し、この３次元情報に
基づいて、予めタイヤ取付装置に支持されているタイヤ
をブレーキ回転要素に組み付ける方法において、 タイヤが組み付けられるべきブレーキ回転要素を２台の
視覚センサによりそれぞれ斜め前方から撮像する工程
と、 各視覚センサがとらえた画像ごとに、各取付ボルトの全
輪郭の線画画像を抽出するとともにこの線画画像と予め
設定されたパターンデータとのマッチングにより各取付
ボルトの２次元位置データを算出する工程と、 前記各視覚センサがとらえた画像ごとの各取次ボルトの
２次元位置データと各カメラの位置データとに基づき所
定の演算を行って、各取付ボルトの３次元位置データを
算出する工程、 とを含むことを特徴とする自動車のタイヤ取付方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62302809A JP2514991B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 自動車のタイヤ取付方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62302809A JP2514991B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 自動車のタイヤ取付方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01145287A JPH01145287A (ja) | 1989-06-07 |
| JP2514991B2 true JP2514991B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=17913367
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62302809A Expired - Fee Related JP2514991B2 (ja) | 1987-11-30 | 1987-11-30 | 自動車のタイヤ取付方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2514991B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060288577A1 (en) * | 2005-05-31 | 2006-12-28 | Hans-Juergen Bormuth | System for mounting wheels to vehicle |
| US10974546B2 (en) | 2018-04-20 | 2021-04-13 | Robotire, Inc. | Automated removal and replacement of vehicle wheels and tires |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61241037A (ja) * | 1985-04-19 | 1986-10-27 | Mitsubishi Motors Corp | 部品の自動組付方法 |
-
1987
- 1987-11-30 JP JP62302809A patent/JP2514991B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01145287A (ja) | 1989-06-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |