JP2601432B2 - リムの自動検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、タイヤホイールにおけるリムの欠陥部を自
動的に検出するリム検査装置に関する。

〔従来の技術〕

リムの欠陥部（例えば、溶接部等）を検出する検査ユ
ニツトとしては、従来、特開昭55−36745号公報に記載
された種類のものがある。この検査ユニツトは、リムの
上下端を密封部材で遮蔽して、密閉されたリム内に加熱
空気を送給し、リムが亀裂を有する場合に、該亀裂から
リム外に流出する加熱空気を温度検知器で検出して亀裂
の有無を判定する方式である。

〔発明が解決しようとする課題〕

この検査ユニツトは、空気温度の相違による欠陥検出
であるので、検出精度が低い上、一回の検査動作毎に、
次回検査動作に備えて温度検出端を冷却しなけてはなら
ないので、検査能率が低いという問題がある他、リムの
上下端開口を密封部材で閉鎖するので、リム端部の割れ
を検出することができないという問題がある。

この種のリムは大量生産されるので、その一つ一つを
検査するには、一つのリム当たりの所要検査時間を相当
に短くすることが要求され、かつ不良リムが看過されて
車に取着された場合、人身事故を招く恐れもあるから高
い検査精度が要求されるが、上記検査ユニツトでは検査
能率の向上に限界がある上、検査精度も低いので、上記
検査ユニツトを用いてリムの自動検査装置を構成するに
は問題があつた。

本発明は上記問題を解消するためになされたもので、
従来に比して、検査能率を大幅に向上することができ、
しかも高い検査精度を確保することができるリムの自動
検査装置を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、リム欠陥検査装置
として、リムの特定部位に加圧空気を送給して該加圧空
気の上記特定部位通過の有無から欠陥の有無を検出する
方式のものを用い、該リム欠陥検出装置の前段に、リム
の上記特定部位を検出して該特定部位がリム搬送方向に
対して所定方向に向く特定姿勢へリムを姿勢調整する機
能を有するリム特定部位検出装置を設け、姿勢調整した
リムを該姿勢のまま上記リム欠陥検出装置へ送るリムキ
ヤリアを入側搬送手段と出側搬送手段との間に配設し、
該出側搬送手段の搬送路中に不良リム排除部を設けたも
のである。

〔作用〕

本発明では、リムの特定部位を検出する検出動作と、
検出した特定部位の良・不良を検査する欠陥検出動作と
が同期的に行われ、リム欠陥検査装置はリムの特定部位
を通過する加圧空気の有無から欠陥の有無を判定するの
で、短時間で、しかも高精度に、検査動作を終えること
ができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照して説明する。

第１図において、１はリム搬入ステーシヨンとリム待
機ステーシヨンを結ぶ入側搬送手段であつて、駆動輪1A
と従動輪1B間に亘り張架されて並列する２本のチエン1C
と駆動装置（図示しない）からなるコンベヤ２を有し、
そのフレーム３は昇降装置４を介して装置基台５上に支
持されている。この昇降装置４はシリンダ６の伸張によ
りリンクアーム７の傾度が増加してフレーム３が降下す
る型のものである。コンベヤ２内（２本のチエン1Cの
間）には、その従動輪1B側にリム搬入台８、駆動輪1A側
にリム待機台９が配設されている。リム搬入台８は固定
台であつて、図示しない自動搬入手段によつて、被検対
象であるリムが紙面表裏方向から搬入される。リム待機
台９は昇降台である。

10はキヤリアであつて、装置基台５上に固定された固
定枠体11、直方形の可動枠体12と、第２図に拡大して示
す如く、該可動枠体12の前部と後部に支持された２つの
クランプユニツト13と14およびシリンダ15を有し、固定
枠体11上に敷設された案内レール16上を図に示す位置
（第１位置）と後述する位置（第２位置）との間に亘つ
て往復動する。第２図において、クランプユニツト13と
14は可動枠体12の左上枠12L上に配設された２本のアー
ム17Lからなる開閉クランプ18L、同じく２本のアーム17
Rからなり右上枠12R上に開閉クランプ18Lと対向して配
設された開閉クランプ18R及び駆動装置を有している。
この駆動装置は、可動枠体12内にあり、第３図に示すよ
うに、開閉クランプ18Lの上記２本のアーム17Lの一端を
軸支持する軸19Lに取着され相互に噛合するギヤ20LAと2
0LB、ギヤ20LAを回動するためのシリンダ21、開閉クラ
ンプ18Rの上記２本のアーム17Rの一端を軸支持する軸19
Rに取着され相互に噛合するギヤ20RAと20RB、ギヤ20RA
の回動をギヤ20RBに伝達するための平行リンク機構22か
らなる。23は各アーム17L、17Rの他端に支持された弾性
クランプロールである。

キヤリア10は、上記リム待機ステーシヨンとリム特定
部位検査ステーシヨン、該リム検査部位検査ステーシヨ
ンとリム欠陥検査ステーシヨンを結ぶ搬送手段であつ
て、その可動枠体12が上記第１位置にあるとき、コンベ
ヤ２の駆動輪1A側とリム待機台９を囲み、クランプユニ
ツト13のクランプ中心がリム待機台９の台中心より上方
に位置し、クランプユニツト14のクランプ中心がリム特
定部位検査ステーシヨンにある昇降可能な回転検査台24
の回転中心より上方に位置するように構成されている。
回転検査台24は、後述するリム特定部位検出装置の一部
をなすもので、第５図に示す如く、ギヤ装置26を介して
モータ27Aにより回転駆動されるとともにリンク機構28
を介して昇降シリンダ29により昇降駆動される。27Bは
回転検査台24の回転位置を検出するための回転位置検出
器（エンコーダ）である。

30は上記リム欠陥検査ステーシヨンとリム排出ステー
シヨンとの間を結ぶ出側搬送手段であつて、入側搬送手
段１と同様に、駆動輪30Aと従動輪30B間に亘り張架され
て並列する２本のチエン30Cと駆動装置（図示しない）
からなるコンベヤ31を有し、そのフレーム32は昇降装置
33を介して装置基台５上に支持されている。この昇降装
置33はシリンダ34のロツド伸張によりリンクアーム35の
傾度が減少してフレーム32が上昇する型のものである。
コンベヤ31内（２本のチエン30Cの間）には、その従動
輪30B側に検査台36、駆動輪30A側にリム排出台37が配設
され、中間には、不良リム排出台38が配設されている。
検査台36は昇降台であり、リム排出台37と不良リム排出
台38は固定台である。

出側搬送手段30は、このコンベヤ31の従動輪30B側が
上記第１位置にあるキヤリア10と隣接しており、該キヤ
リア10はシリンダ15の伸張時、コンベヤ31、検査台36を
内部に収納するように該コンベヤ31の搬送方向に向かつ
て移動し、クランプユニツト14のクランプ中心が検査台
36の台中心上方に達する前記第２位置まで駆動される。

40はリム特定部位検出装置（この例では、リム溶接部
検出装置）であつて、装置支持枠39に保持されており、
昇降シリンダ41により上下駆動される昇降杆42の下端部
に軸受43（第５図に示す）を介して取着されたチヤツク
盤44を有しており、このチヤツク盤44の盤中心は前記回
転検査台24の台中心と対向している。このリム溶接部検
出装置40は、第４図に示すように、上側投受光部45Uと
下側投受光部45Dからなる反射光検知式溶接部検出ユニ
ツトを有しており、上側投受光部45Uは昇降杆42に設け
られた支持部46に、ロツド伸縮方向を昇降杆42の半径方
向にして支持されたシリンダ47のロツド端にＬ字をなす
支持体48を介して支持されている。下側投受光部45Dは
装置枠体39に支持されたシリンダ49により上下駆動され
る支持体50が保持するシリンダ51のロツド端に、支持杆
52を介して支持されている。上側投受光部45Uと下側投
受光部45D共にその投受光面は回転検査台24上に載置さ
れるリムの周面に向けられる。

このリム溶接部検出装置40には、第５図に示すよう
に、リム端部割れ検出装置を構成する上側投光部53UAと
上側受光部53UB及び下側投光部53DAが溶接付検出ユニツ
トと異なる角度配置で設けられている。上側受光部53UB
は昇降杆42の下端面に取着された支持体54に、受光面を
昇降杆42の半径方向外方に向けて支持されており、上側
投光部53UAはチヤツク盤44の外方で上側受光部53UBの受
光面と対向している。下側投光部53DAは回転検査台24の
該台面中央に露出する軸24Aの上面に取付け部材を介し
て取着されており、下側受光部53DBは回転検査台24の外
側で昇降シリンダ55のロツド端部に支持されており、そ
の受光面は、昇降シリンダ55のロツド伸張時に下側投光
部53DAの投光面と対向する。

60はリム欠陥検査装置（この例では，空気漏れ検査装
置）であつて、装置支持枠39に支持されており、第６図
に示すように、昇降シリンダ61により上下駆動される昇
降杆62の下端部に連結された開閉駆動機構（ラツク・ピ
ニオン機構）63を有している。このラツク・ピニオン機
構63は、水平方向往復動可能に支持された上部ラツク64
Uと下部ラツク64D、両ラツクの間に介在して両ラツクと
歯車係合するピニオン65を有し、上部ラツク64Uの一端
側から垂下する支持杆66Aの下端部に取着された外側チ
ヤンバ67A、下部ラツク64Dの一端側から垂下する支持杆
66Bの下端部に、該外側チヤンバ67Aと対向するように取
着された内側チヤンバ67Bを有している。68は開閉駆動
機構63と共に上下動するリム押え部材である。69はリム
押出し装置であつて、支持杆66Aに取着されており、不
良リム排出台38とともに不良リム除去部を構成してい
る。

次に、この実施例の動作を第９図に示す動作フローに
従い説明する。

（１）被検対象であるリムＭは第７図（ａ）に示す姿勢
でリム搬入台８上に搬入される。リムＭがリム搬入台８
上に搬入されたことが検知されると、コンベヤ２が所定
高さ上昇する（低くとも、搬送面がリム搬入台８と同一
になるまで）。これによりリム搬入台８上のリムＭはコ
ンベヤ２によつてリム待機台９方向へ移送される。リム
Ｍがリム待機台９上方に来たことが検知されると、該リ
ム待機台９がコンベヤ２上のリムＭを下から持ち上げる
ように上昇して移載し、コンベヤ２は下降する。

（２）次いで、クランプユニツト13の開閉クランプ18L
と18Rが閉動作してリムＭを把持するようにクランプす
る。この把持動作は４本のアーム17L、17Rにより行われ
るので、リムＭは常にリム待機台９上の一定の位置にク
ランプされることになる。このクランプ動作が終わる
と、リム待機台９が下降する。

（３）次いで、キヤリア10が第２位置へ向かつて前進を
開始し、回転検査台24が上昇する。キヤリア10が第２位
置に到達すると、リム溶接部検出装置40の昇降シリンダ
41が下降し、これに伴い、チヤツク盤44が下降して、ク
ランプユニツト13によりクランプされたまま回転検査台
24上に搬入されたリムＭを上から押圧する。リムＭが回
転検査台24とチヤツク盤44とで挟圧固定されると、クラ
ンプユニツト13によるリムクランプが解除される。

（４）上記クランプが解除されると、回転検査台24が所
定速度で回動し、後述する溶接部位置検出動作とリム端
部割れ検出動作が開始されるとともにキヤリア10が第１
位置へ向かつて後進する。

（５）上記溶接部位置検出動作とリム端部割れ検出動作
が開始されたのち所定時間Ｔが経過してこれらの検出動
作が終了すると、クランプユニツト14の開閉クランプ18
Lと18Rが閉してリムＭをクランプする。上記検出動作が
行われて、このクランプユニツト14によるクランプ動作
が完了するまでに、前記（１）〜（２）に記載した動作
が行われる。

（６）次いで、昇降シリンダ41が復動してチヤツク盤44
が上昇するととも回転検査台24が下降し、第１位置にあ
るキヤリア10が、クランプユニツト14でリムＭを把持
し、また、クランプユニツト13でリム待機台９上にある
他の１つのリムＭを把持して第２位置へ向かつて前進す
る。

（７）キヤリア10が第２位置に到達すると、空気漏れ検
出装置60の昇降シリンダ61が往動し、リム押え部材68が
下降して、クランプユニツト14によりクランプされたま
ま検査台36上にあるリムＭを該検査台36に対して押圧す
るとともに、外側チヤンバ67Aと内側チヤンバ67Bが下降
し、ラツク・ピニオン機構63が動作して、検査台36上に
あるリムＭの特定部（後述する溶接部Ｘ）を挟むよう
に、外側チヤンバ67Aと内側チヤンバ67Bを圧着させ、ク
ランプユニツト14によるリムクランプを解除する。検査
台36はキヤリア10が第２位置に到達するまでに所定高さ
へ上昇している。

この間、リム溶接部検出装置40の昇降シリンダ41が下
降し、これに伴い、チヤツク盤44が下降して、クランプ
ユニツト13によりクランプされたまま回転検査台24上に
搬入されたリムＭを上から押圧する。リムＭが回転検査
台24とチヤツク盤44とで挟圧固定されると、クランプユ
ニツト13によるリムクランプが解除される。

（８）上記クランプユニツト14によるリムクランプが解
除されると、リムＭの空気漏れ検出動作（後述する）が
行われ、所定時間Ｔが経過して該検出動作が終了する
と、ラツク・ピニオン機構63が開動作して外側チヤンバ
67Aと内側チヤンバ67Bによるクランプが解除され、昇降
シリンダ61が復動して外側チヤンバ67Aと内側チヤンバ6
7Bが元の位置に戻る。この間に、リム溶接部検出装置40
による溶接部検出動作と、リム端部割れ検出動作が終了
する。

（９）次いで、出側コンベヤ31が上昇して検査台36上の
リムＭを移載し、リム排出台37側へ搬送する。この時、
検査台36は下降している。

次に、リム溶接部検出装置40の動作、リム欠陥検査装
置60の動作およびリム端部割れ検出装置の動作について
説明する。

Ｉリム溶接部検出動作 リム溶接部検出装置40はリムＭに照射された光の反射
光率がリムＭの溶接部Ｘ（第７図（ｂ）に示す）と他部
とでは異なることを利用して溶接部Ｘを検出するもの
で、上側投受光部45Uは昇降杆42とシリンダ47の動作に
よつて、下側投受光部45Dはシリンダ49と51の動作によ
つて、第８図（ａ）に示すように、回転検査台24上にあ
るリムＭの周面のリム高さ方向所定域に対し、所定の小
間隔を隔てて対向する位置に位置決めされる。支持体42
と支持杆52にはリムＭの外周面に当接して上記小間隔を
確保するためのスペーサ56が取着されている。上側投受
光部45Uと下側投受光部45Dは回転検査台24とともに回動
するリムＭの周面を周方向に走査し、その出力を導入す
る装置制御部（マイクロコンピュータを含む）CPUで、
反射光率の相違から溶接部Ｘを検出するとともに、回転
位置検出器27Bの出力を用いて該溶接部Ｘの周方向位置
を特定し、次いで、その位置データから、リムＭを、そ
の溶接部Ｘが予め設定した位置（リム搬送方向に対して
所定角度をなす位置）にくるまで回転させるための角度
差を演算し、該角度差に対応して回転検査台24が駆動さ
れ、リムＭは所定の姿勢となる。上記所定角度は、外側
チヤンバ67Aと内側チヤンバ67Bが搬送方向に対してなす
角度である。

IIリム欠陥検出動作 空気漏れ検査装置60は、外側チヤンバ67Aと内側チヤ
ンバ67Bが昇降シリンダ61の動作により所定高さまで下
降し、ラツク・ピニオン機構63の動作により、第８図
（ｂ）に示すように、外側チヤンバ67Aは検査台36上に
あるリムＭの外周面に気密に圧接して該内周面との間に
同図に示すように第１の気密室70Aを区画し、内側チヤ
ンバ67Bは内周面に気密に圧接して該内周面との間に第
２の気密室70Bを区画する。第２の気密室70Bには圧縮空
気源71から圧縮空気が圧入され、上記溶接部Ｘが不良で
あると、圧入された圧縮空気は該溶接部Ｘを通過して第
１の気密室70Aに侵入して該第１の気密室70Aの内圧を上
昇させる。この第１の気密室70A内の圧力は圧力センサ7
2によつて監視され、該圧力センサ72の出力はサンプリ
ングされて上記装置制御部CPUに取込まれる。該CPUで
は、第１の気密室70A内の圧力上昇速度を検出し該圧力
上昇速度値が所定値以上である場合に、上記溶接部Ｘを
不良と判定して、リム押出し装置69を駆動させるための
信号を送出する。これにより、コンベヤ31が検査台36上
のリムＭを搬送して該リムＭが不良リム排出台38上に達
した時にリム押出し装置69が駆動され、図示しないコン
ベヤ上に移載され、不良品集積所へ搬送されることにな
る。良品はリム排出台37まで搬送されて図示しない搬送
手段により良品集積所へ搬入される。

IIIリム端部割れ検出動作 この検出動作は前記した溶接部検出動作と並行して行
われるもので、リム端部割れ検出装置は光透過式の検出
装置であり、第８図（ｃ）に示すように、上側投光部53
UAと上側受光部53UBは、該溶接部検出動作に際しての昇
降杆42の下降により所定高さまで下降してリムＭの上側
端部をはさんで対向し、また、下側受光部53DBは昇降シ
リンダ55の動作により上昇して、リムＭの下側端部を挟
んで下側投光部53DAと対向する。リム端部に割れがある
と、光が該割れの部分を透過して受光側に到達するの
で、この透過光により上側受光部53UBや下側受光部53DB
が出力を発生する。この出力は上記CPUでリム割れ検出
信号として処理され、該CPUは、コンベヤ31が検査台36
上のリムＭを搬送して該リムＭが不良リム排出台38上に
達した時に押出し装置69を駆動させるための信号を送出
する。下側受光部53DBはリムキヤリア10の往復動作時リ
ム搬送面から下に退避している。

本実施例では、リム欠陥検査装置60がリムＭの溶接部
Ｘの内外周面にチヤンバを当てて気密室を形成し、加圧
空気を送給して、上記チヤンバを昇降させるがリムを回
転等させることなくその良・不良を診断する方式のもの
であるから、リム１個当りの所要検査時間は極めて短時
間で済む。

また、リム欠陥検査装置60の前段にリム溶接部検出装
置40を設けているが、これによる溶接部Ｘの検出と姿勢
調整は上記良・不良の診断動作と同期して行い、順次動
作ではないから、無駄時間は生じない。

また、リム特定部位検出ステーシヨンからリム欠陥検
査ステーシヨンへ、リムを特定姿勢に調整して搬入し、
リム欠陥検査装置60が上記特定部位を診断するから、特
定部位の検査漏れ等は発生せず、リム欠陥検査装置60が
圧縮空気の特定部位の通過の有無から良・不良を判断す
るから、検査精度は極めて高い。

しかも、リム端部割れの検出も上記溶接部Ｘの検出と
同時に行うので、リムの検査を要する部分を全て検査す
ることができる。

また、本実施例では、リム溶接部検出装置40の溶接部
検出ユニツトが昇降動かつ横動自在であり、リム欠陥検
査装置60の外側チヤンバ、内側チヤンバも昇降動かつ横
動自在であり、更に、リムキヤリア10はクランプユニツ
トでリムをクランプするので、リムの高さや直径が異な
つても自在に追従させることができ、多品種のリムを１
つの検査ラインで検査することができる。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明した通り、リム欠陥検査ステーシヨ
ンのリム欠陥検査装置として、リムの特定部位に検査具
を当てて該特定部位の良・不良だけを判定するものを用
い、その前段で、リムのリムの姿勢調整を行つて上記リ
ム欠陥検査ステーシヨンにリムを移送し、該姿勢調整と
該特定部位の良・不良の検査は同期して行う構成である
から、無駄時間が少なく、この検出・検査に要する時間
は極く短時間で済み、しかも高い検査精度を得ることが
できるので、リムの高速自動検査ラインを実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の検査ラインを示す図、第２
図は上記実施例におけるリムキヤリアの平面図、第３図
は上記リムキヤリアに搭載した開閉クランプの動作を説
明するための平面図、第４図は上記実施例におけるリム
溶接部検出装置の主要部を示す側面図、第５図は上記実
施例におけるリム端部割れ検出装置の主要部を示す側面
図、第６図は上記実施例におけるリム欠陥検査装置の主
要部を示す側面図、第７図（ａ）はリムの搬入姿勢を示
す図、第７図（ｂ）はリムの溶接部を説明するための斜
視図、第８図（ａ）〜（ｃ）は上記リム溶接部検出装
置、リム欠陥検査装置およびリム端部割れ検出装置の動
作時の要部位置を示す図、第９図は上記実施例の各部の
動作を説明するための動作フロー図である。 １……入側搬送手段、８……リム搬入台、９……リム待
機台、10……リムキヤリア、24……回転検査台、30……
出側搬送手段、36……検査台、37……リム排出台、38…
…不良リム排出台、40……リム溶接部検出装置、60……
リム欠陥検査装置、67A、67B……チヤンバ。

フロントページの続き (72)発明者 瓶子 光男 兵庫県神戸市須磨区横尾８丁目１―１ (72)発明者 結城 滋 兵庫県西宮市能登町４―24 (72)発明者 堀口 史郎 兵庫県加古郡稲美町六分一1182―14 (72)発明者 森 芳一 兵庫県神戸市東灘区北青木２丁目10―６ (56)参考文献 特開 昭62−89585（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−42004（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−162638（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】リム待機ステーシヨン、リム検査部位検出
   装置を備えるリム検査部位検出ステーシヨン、リム欠陥
   検査装置を備えるリム欠陥検査ステーシヨン及びリム排
   出ステーシヨンが順次並び、被検対象であるリムを上記
   リム待機ステーシヨンまで搬送する入側搬送手段、上記
   待機ステーシヨンにあるリムを把持して上記リム検査部
   位検出ステーシヨンに搬送すると同時に該リム検査部位
   検出ステーシヨンにあるリムを把持して上記欠陥検査ス
   テーシヨンに搬送する往復駆動式のリムキヤリア、検査
   が終了したリムを該欠陥検査ステーシヨンから不良リム
   排除部を経て上記排出ステーシヨンへ搬送する出側搬送
   手段を有し、上記リム検査部位検出装置がリムの周面を
   周方向に光電的に操作して特定部位を検出するとともに
   該特定部位がリム搬送方向に対して所定方向に向く特定
   姿勢へ姿勢調整し、上記リム欠陥検査装置が上記特定部
   位に加圧空気を送給して該加圧空気の上記特定部位通過
   の有無から欠陥の有無を検出し、不良リムは上記出側搬
   送手段による搬送時に上記不良リム排除部により排除さ
   れることを特徴とするリムの自動検査装置。
2. 【請求項２】リム検査部位検出ステーシヨンがリム端部
   割れ検出装置を備え、該リム端部割れ検出装置は、リム
   端部を光電的に操作してリム端部割れを検出することを
   特徴とする請求項１記載のリムの自動検査装置。