JP3216377B2 - ホイール自動取付装置及びホイール自動取付方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車の組み立てライ
ン等において、タイヤ等のホイール部品をホイール取付
部に位置決めしてナットの締結により自動的に取付を行
なうための、ホイール自動取付装置及びホイール自動取
付方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、タイヤ自動取付装置において、自
動車のハブにタイヤを位置決めしてナットを締めつける
ロボットの動作は、図９〜１２に示すようにして行なわ
れている。すなわち、図９はナット締めつけ装置へのナ
ット供給動作を説明するための図、図１０はホイールを
把持する動作を説明するための図、図１１は締めつけ装
置へのナットの装填作動を説明するための要部縦断面
図、図１２はナットの脱落状態を説明するための摸式図
である。

【０００３】まず、図９に示すように、ナット供給装置
１０１には、ヒンジ１０２によって揺動しうるアーム１
０３をそなえ、このアーム１０３の先端にテーブル１０
４が設けられている。アーム１０３は、図９に示すよう
に、テーブル１０４が水平方向に向く倒伏状態と、テー
ブル１０４が鉛直方向に向く起立状態との間で、駆動さ
れるようになっている。テーブル１０４の表面には、ハ
ブナット１を保持するピン１０５がタイヤホイールのボ
ルト嵌挿用孔部と同様な配置で複数（この例では、４穴
ホイールに対応して４本）立設されている。

【０００４】このようなナット供給装置１０１では、ア
ーム１０３の倒伏状態で、テーブル１０４に立設された
ピン１０５のそれぞれに対し、ハブナット１が上方から
供給され、ハブナット１がピン１０５に嵌挿された状態
になる。この後、ナット供給装置１０１はアーム１０３
を駆動されて起立状態に移行し、ホイール取付ロボット
側のホイール取付ヘッド２０１のソケット２０２にハブ
ナット１が挿入される。これにより、ハブナット１は図
１１に示すように装填された状態となり、次いでピン１
０５をハブナット１から抜き取るように、ソケット２０
２が後退側へ駆動される。

【０００５】このときハブナット１は、ソケット２０２
のナット装填孔（一般には、６角孔）２０３の内周に埋
設された永久磁石２０４の磁力により、ピン１０５が抜
き取られる際に摩擦力が作用しても、装填された状態に
保たれる。一方、タイヤ２は、タイヤ位置決め装置のロ
ーラ３０１の回転により位置決めを行なわれ、この位置
決めされたタイヤ２がホイール取付ロボット側のホイー
ル取付ヘッド２０１に受け取られる。タイヤ取付ヘッド
２０１では、タイヤ２をタイヤクランプアーム２０３に
よりタイヤ２を挟持しながら、車軸側へ近接していく。
そして、ホイール３のハブボルト孔３Ａにハブボルト
（図示略）を嵌挿し、ソケット２０２内のハブナット１
をこのハブボルトに当接させる。さらに、ソケット２０
２を回動させると、ハブナット１がハブボルトに螺合
し、締めつけられて、ハブナット１の取り付けが完了
し、タイヤ２が車軸側の図示しないディスクに取り付け
られる。

【０００６】また、このようなタイヤ自動取付装置に関
連する提案として、例えば、特開平２−５３６０１号公
報に開示されたハブ中心測定装置や、特開平２−５７４
０２号公報に開示されたハブボルト位置決め装置や、特
開平２−６３９０２号公報に開示されたタイヤの回転角
度位置合わせ装置や、特開平２−６３９０３号公報に開
示されたタイヤプリセット装置や、特開平２−６３９０
４号公報に開示されたタイヤ定位置停止装置などがあ
り、上述のようなタイヤ自動取付装置やタイヤ自動取付
方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の装置
による場合、次のような課題がある。すなわち、ホイー
ル取付ヘッド２０１では、ハブナット１を受け取る動作
を行なった後、タイヤ２を受け取る動作を行なうため、
２つの動作を行なうことになり、サイクルタイムが長く
なってしまう。

【０００８】また、ハブナット１を受け取る動作は、タ
イヤ２との関係において保持しあうことがなく独立して
おり、ハブナット１がソケット２０２のナット装填孔２
０２Ａに完全に装填される必要がある。この装填に際
し、ソケット２０２を回転させ、６角孔であるナット装
填孔２０２Ａとハブナット１の形状とを整合させるが、
ソケット２０２とハブナット１とを当接させた状態でこ
の動作が行なわれるため、ハブナット１がソケット２０
２の回転に伴い空転してしまう現象が発生する。この空
転を防止するため、テーブル１０４にゴムシート１０６
を貼ったり、ソケット２０２のナット装填孔２０２Ａを
１２角に形成し、面取りを行なったりしているが、十分
に安定した装填動作を行なうことができず、作業員によ
る手調整等が必要となる場合が発生する。

【０００９】さらに、ハブナット１をソケット２０２に
装填した後、ピン１０５をハブナット１から抜き取る際
に、ハブナット１は永久磁石２０４により吸引され、ナ
ット装填孔２０２Ａ内に保持されるが、この永久磁石２
０４の強度により次のような課題が発生する。 磁力が弱いと、ハブナット１がナット装填孔２０２Ａ
から脱落する。 磁力が弱いと、ハブナット１がピン１０５側に残留す
る状況が発生しやすくなり、残留すると、次のナット供
給の邪魔をする。このため、残留したナットを除去する
装置が必要となる。 磁力が強すぎると、永久磁石２０４がハブナット１を
ナット装填孔２０２Ａの入口付近で吸着し、ハブナット
１のナット装填孔２０２Ａへの完全な装填が行なわれな
い。 磁力が強すぎると、締めつけ時に締まらなかったハブ
ナット１が、図１２に示すように、ナット装填孔２０２
Ａの入口付近において吸着される状態で残留する可能性
が高まり、作業員が取り除いたり、除去装置を設けたり
する必要がある。

【００１０】本発明は、このような課題に鑑み創案され
たもので、ハブ等のホイール取付部にタイヤ等のホイー
ルを迅速な動作で確実に取り付けることができるように
した、ホイール自動取付装置及びホイール自動取付方法
を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】このため、本発明のホイ
ール自動取付装置は、ホイール取付部にホイールを位置
決めしてナットを締めつけることで自動的に取り付ける
ホイール取付ロボットをそなえたホイール自動取付装置
において、水平置き状態の該ホイールを所定の位置に調
整する位置決め手段と、位置決めされた該ホイールのボ
ルト嵌挿用孔部の上方に該ナットを載置するように供給
するナット供給手段とをそなえ、該ホイール取付ロボッ
トが、該ホイールを把持するホイール取付ヘッドと、該
ホイール取付ヘッドに設けられて、供給された該ナット
を該取付孔部へ圧接しながら保持するナット保持手段
と、該ホイール取付ヘッドを駆動することで、該ホイー
ルを該ホイール取付部の近傍まで移動させるヘッド駆動
手段と、該ホイールのボルト嵌挿用孔部に該ホイール取
付部側のボルトが嵌挿した状態で該ナットを該ボルトに
締結するナット締結手段とをそなえて構成されているこ
とを特徴としている。

【００１２】また、本発明のホイール自動取付方法は、
ホイール取付ロボットにより、ホイール取付部にホイー
ルを位置決めしてナットを締めつけることで自動的に取
り付けるホイール自動取付方法において、水平置き状態
の該ホイールを所定の位置に調整する位置決めステップ
と、この位置決めされた該ホイールのボルト嵌挿用孔部
の上方に該ナットを載置するように供給するナット供給
ステップと、ホイール取付ヘッドにより、該ホイール上
方に載置された該ナットを該取付孔部へ圧接保持しなが
ら該ホイールを把持するホイール把持ステップと、つい
で、該ホイール取付ヘッドを駆動して、該ホイールを該
ホイール取付部の近傍まで移動させるヘッド駆動ステッ
プと、該ホイールのボルト嵌挿用孔部に該ホイール取付
部側のボルトが嵌挿した状態で該ナットを該ボルトに締
結するナット締結ステップとから構成されていることを
特徴としている。

【００１３】

【作用】上述の本発明のホイール自動取付装置では、位
置決め手段により、水平置き状態のホイールが所定の位
置に調整されて、ナット供給手段により、ナットが、こ
のように位置決めされたホイールのボルト嵌挿用孔部の
上方に、載置されるようにして供給される。

【００１４】ホイール取付ロボットは、ホイール取付部
にホイールを位置決めしてナットを締めつけることで自
動的にホイールを取り付けるが、このホイール取付ロボ
ットでは、まず、ホイール取付ヘッドで該ホイールを把
持する。このとき、このホイール取付ヘッドに設けらた
ナット保持手段が、供給された該ナットを該取付孔部へ
圧接しながら保持する。

【００１５】そして、ヘッド駆動手段が、このホイール
取付ヘッドを駆動することで、ホイールをホイール取付
部の近傍まで移動させて、ナット締結手段が、ホイール
のボルト嵌挿用孔部にホイール取付部側のボルトが嵌挿
した状態でナットをこのボルトに締結する。これによ
り、ホイール取付部にホイールが取り付けられる。ま
た、上述の本発明のホイール自動取付方法では、まず、
位置決めステップで、水平置き状態のホイールを所定の
位置に調整して、次のナット供給ステップで、この位置
決めされたホイールのボルト嵌挿用孔部の上方にナット
を載置するように供給する。

【００１６】さらに、ホイール把持ステップで、ホイー
ル取付ヘッドにより、ホイール上方に載置されたナット
を取付孔部へ圧接保持しながらホイールを把持する。つ
いで、ヘッド駆動ステップで、ホイール取付ヘッドを駆
動して、ホイールをホイール取付部の近傍まで移動させ
て、ナット締結ステップで、ホイールのボルト嵌挿用孔
部にホイール取付部側のボルトが嵌挿した状態でナット
をボルトに締結する。

【００１７】

【実施例】以下、図面により、本発明の実施例について
説明すると、図１〜７は本発明の第１実施例としてのホ
イール自動取付装置及びホイール自動取付方法を示すも
ので、図１はその要部構成を摸式的に示すとともにホイ
ール把持ステップを示す縦断面図、図２はその全体構成
を摸式的に示す斜視図、図３はそのホイール取付ロボッ
トの一例を示す斜視図、図４はその動作（位置決めステ
ップを示す）タイヤプリセット装置上面の摸式的斜視
図、図５はその動作（ナット供給予備ステップ）を示す
タイヤプリセット装置上面の摸式的斜視図、図６はその
動作（ナット供給ステップ）を示すタイヤプリセット装
置上面の摸式的斜視図、図７はその動作後（ナット供給
ステップ後）のタイヤプリセット装置上面を示す摸式的
斜視図であり、図８は本発明の第２実施例としてのホイ
ール自動取付装置の要部構成を摸式的に示す縦断面図で
ある。

【００１８】まず、第１実施例のホイール自動取付装置
及びホイール自動取付方法について説明すると、この実
施例の装置（本実施例の方法に用いられる装置でもあ
る）は、ホイールとしてのタイヤ２を、ホイール取付部
としての自動車のタイヤ取付ハブ（図示略）に自動的に
取り付けるものであり、本実施例では、タイヤ自動取付
装置と称することができる。また、本ホイール自動取付
方法についても、タイヤ自動取付方法と称することがで
きる。

【００１９】このホイール自動取付装置には、図２に示
すように、ホイールとしてのタイヤ２を、ホイール取付
部としての自動車のタイヤ取付ハブ（図示略）に、位置
決めした上でハブナット（ナット）１を締めつけること
により、自動的に取り付けるホイール取付ロボットとし
てのタイヤ取付ロボット１１がそなえられる。なお、自
動車のタイヤ２は一般に金属製のホイール（タイヤホイ
ール）３とゴム製のタイヤ本体４とからなるが、ここで
はこれらの結合したものをタイヤ２といい、さらに、こ
のタイヤをより上位の概念でとらえた場合にホイール２
という。

【００２０】タイヤ取付ロボット１１には、例えば図３
に示すようなものがある。このタイヤ取付ロボット１１
は、ピボット１１Ａ上を鉛直軸心線回りに回転する基部
１１Ｂと、この基部１１Ｂに対して第１関節１１Ｃを介
して矢印ａの回転方向に揺動しうるように結合された第
１アーム１１Ｄと、この第１アーム１１Ｄに対して第２
関節１１Ｅを介して矢印ｂの回転方向に揺動しうるよう
に結合された第２アーム１１Ｆと、第２アーム１１Ｆの
内部の回転軸（矢印ｃの回転方向）１１Ｇに第３関節１
１Ｈを介して結合されたホイール取付ヘッドとしてのタ
イヤ取付ヘッド１２とから構成されている。なお、第３
関節１１Ｈは矢印ｄ及びｅの回転自由度を有する。さら
に、これらの各アーム１１Ｄ，１１Ｆ及び関節１１Ｃ，
１１Ｅ，１１Ｈを駆動しながらタイヤ取付ヘッド１２の
位置及び方向を調整しうるヘッド駆動手段１３がそなえ
られている。なお、タイヤ取付ヘッド１２の機能につい
ては後述する。

【００２１】本ホイール自動取付装置には、このような
ロボット１１の他に、図２に示すように、タイヤプリセ
ット装置１４と、ナット供給手段１５とをそなえてい
る。タイヤプリセット装置１４には、図１，２に示すよ
うに、テーブル１４Ａ上を昇降しうる位置決め台１４Ｂ
と、この位置決め台１４Ｂの周囲に配設された複数の位
置決め用ローラ１４Ｃとがそなえられる。この例では、
前輪用と後輪用との２つの位置決め台１４Ｂがそなえら
れている。

【００２２】位置決め台１４Ｂの上面部には、芯出しピ
ン１４Ｄとナット受取ピン１４Ｅとがそなえられ、芯出
しピン１４Ｄはタイヤ２のホイール部分３の中心穴２Ｂ
に嵌入しうる突起であり、ナット受取ピン１４Ｅはタイ
ヤ２のホイール部分３の各ボルト取付孔２Ａ内に嵌入し
てさらに上方へ突出するとともにハブナット１を受ける
ことができる突起である。特に、このナット受取ピン１
４Ｅは位置決め台１４Ｂに対して昇降することができる
ようになっている。勿論、ナット受取ピン１４Ｅはボル
ト嵌挿用孔部２Ａの数だけ（例えば４穴ホイールならば
４つ）設けられる。

【００２３】このようなタイヤプリセット装置１４に
は、はじめは位置決め台１４Ｂを降下させていて、例え
ば図示しないタイヤ搬送手段により、２つのタイヤがテ
ーブル１４Ａ上にいずれも水平置き状態に載置された
ら、この後に上昇させて、芯出しピン１４Ｄをタイヤ２
のホイール部分３の中心穴２Ｂに嵌入させながらタイヤ
２の芯出し（回転方向位置の割り出し調整）を行ない、
この後に、ローラ１４Ｃにより、タイヤ２の位置決め
（即ち、ボルト嵌挿用孔部２Ａの位相を所要の位置に合
わせる位相合わせ）を行なった上で、ナット受取ピン１
４Ｅを上昇させて、ナット受取ピン１４Ｅをタイヤ２の
各ボルト嵌挿用孔部２Ａ内に嵌入させさらに上方へ突出
させるようになっている。

【００２４】なお、各ローラ１４Ｃは、タイヤ２の外周
面（トレッド面）に接合して、それぞれ回転駆動されな
がらタイヤ２を回転させて、ボルト嵌挿用孔部２Ａが所
定の位置にくるように位置決めするようになっている。
ナット供給手段１５は、図２に示すように、位置決めさ
れたタイヤ２のボルト嵌挿用孔部２Ａ上にハブナット１
を上方から載置するようにして供給するもので、図示し
ない配管等を通じてハブナット１を供給されるパーツフ
ィーダ１５Ａと、Ｐ＆Ｐロボット（ピックアンドプレイ
スロボット）１５Ｂとをそなえている。

【００２５】このＰ＆Ｐロボット１５Ｂは、ハブナット
ハンド１５Ｃをそなえ、このハブナットハンド１５Ｃに
よりパーツフィーダ１５Ａからハブナット１を取り出す
ピックアップ機能と、ハブナットハンド１５Ｃを位置決
め台１４Ａ上のタイヤ２に接近させて、取り出したハブ
ナット１をタイヤ２のボルト嵌挿用孔部２Ａ上に載置す
る機能とをそなえている。勿論、ハブナットハンド１５
Ｃはハブナット１を載置したらタイヤ２上から退去する
ようになっている。

【００２６】ここで、タイヤ取付ロボット１１のタイヤ
取付ヘッド１２について説明すると、このタイヤ取付ヘ
ッド１２には、図１に示すように、タイヤ（ホイール）
２を把持するタイヤ把持手段（ホイール把持手段）１６
と、供給されたハブナット１を取付孔２Ａへ圧接しなが
ら保持するナット保持手段１７と、ナットソケット１８
を有しハブナット１を締結させるナット締結手段として
のナットランナ１９とがそなえられている。なお、ナッ
トランナ１９は、公知のもので、ナットソケット１８を
回転駆動することで、ナットソケット１８内のハブナッ
ト１を回動させて、対応するボルトへ螺合・締結させる
ようになっている。

【００２７】タイヤ把持手段１６は、タイヤ２の周外方
からその外周面（トレッド面）に接近し接合しうる複数
のタイヤハンド１６Ａとこのタイヤハンド１６Ａを駆動
する図示しない駆動手段とからなり、各タイヤハンド１
６Ａがタイヤ２の外周面に同時に接合することで、これ
らのタイヤハンド１６Ａにより、タイヤ２が把持される
ようになっている。

【００２８】ナット保持手段１７は、タイヤ把持手段１
６とナットソケット１８とこのナットソケット１８をバ
ネ１７Ａにより軸方向に弾性的に支持する弾性支持構造
とからなり、タイヤ把持手段１６でタイヤ２を把持する
際に、各ナットソケット１８内にタイヤ２の取付孔２Ａ
上の各ハブナット１が入り込んで且つナットソケット１
８と取付孔２Ａの外周部との間で各ハブナット１を図１
中の上下方向に挟持することでハブナット１を保持する
ようになっている。また、このようにハブナット１を挟
持する際には、バネ１７Ａの付勢力が発揮されて、ハブ
ナット１が弾性的に無理なく且つ確実に挟持されるよう
になっている。

【００２９】そして、タイヤ取付ロボット１１は、タイ
ヤ取付ヘッド１２を位置決め台１４Ａ上のタイヤ２の位
置上方まで移動させてその方向をタイヤ２の上面に向け
るようにしてさらに降下させ、ナットソケット１８のナ
ット保持部（例えば６角又は１２角のナット装填孔）１
８Ａの内壁と取付孔２Ａの外周部との間で各ハブナット
１を挟持して、この状態で、各タイヤハンド１６Ａをタ
イヤ２の外周面に接合させる把持動作を行ない、この
後、タイヤ取付ヘッド１２をタイヤ取付ハブ（図示略）
の正面へ移動させ、挟持している各ハブナット１がタイ
ヤ取付ハブの各ボルト（図示略）に整合する位置になる
ようにタイヤ２をタイヤ取付ハブに位置合わせしてか
ら、ナットランナ１９を作動させてハブナット１を締結
させるようになっている。

【００３０】本発明の第１実施例としてのホイール自動
取付装置は上述のように構成されており、以下に、この
ホイール自動取付装置のホイール自動取付動作に相当す
る、本発明の第１実施例としてのホイール自動取付方法
について説明する。まず、タイヤプリセット装置１４を
用いて、タイヤ２の位置決めするステップ（位置決めス
テップ）の動作を行なう。つまり、図２に示すように、
位置決め台１４Ｂを降下させた状態で、図示しないタイ
ヤ搬送手段により、２つのタイヤをテーブル１４Ａ上に
いずれも水平置き状態に載置する。そして、この後に位
置決め台１４Ｂを上昇させて、芯出しピン１４Ｄを矢印
Ｘのようにせり上げながらタイヤ２のホイール部分３の
中心穴２Ａに嵌入させることでタイヤ２の芯出し（回転
方向位置の割り出し調整）を行なう。この後、図４に示
すように、ローラ１４Ｃにより、タイヤ２の位置決め
（即ち、ボルト嵌挿用孔部２Ａの位相を所要の位置に合
わせる位相合わせ）を行なう。即ち、各ローラ１４Ｃを
タイヤ２の外周面（トレッド面）に接合させた上で回転
駆動してタイヤ２を回転させることで、ボルト嵌挿用孔
部２Ａが所定の位置にくるように位置決めする。

【００３１】次に、ナット供給ステップに先立ってナッ
ト供給予備ステップの動作を行なう。つまり、各ナット
受取ピン１４Ｅを上昇駆動して図１に矢印Ｙで示すよう
にせり上げることで、図５に示すように、タイヤ２のホ
イール部分３の各ボルト嵌挿用孔部２Ａ内からその上方
へ突出させる。そして、ナット供給ステップの動作を行
なう。つまり、ナット供給手段１５を用いて、図２，６
に示すように、位置決めされたタイヤ２の各ボルト嵌挿
用孔部２Ａ上の各ナット受取ピン１４Ｅにハブナット１
を上方から載置する。具体的には、Ｐ＆Ｐロボット１５
Ｂを作動させて、そのハブナットハンド１５Ｃによりパ
ーツフィーダ１５Ａからハブナット１を取り出して、ハ
ブナットハンド１５Ｃを位置決め台１４Ａ上のタイヤ２
に接近させ、取り出したハブナット１をタイヤ２のボル
ト嵌挿用孔部２Ａ上の各ナット受取ピン１４Ｅに差し込
む。これにより、ハブナット１はナット受取ピン１４Ｅ
上に冠装された状態になる。この後は、ハブナットハン
ド１５Ｃはタイヤ２上から退去する。

【００３２】ついで、タイヤ取付ロボット１１によりタ
イヤ（ホイール）２を把持するステップ（ホイール把持
ステップ）の動作を行なう。つまり、タイヤ取付ロボッ
ト１１のタイヤ取付ヘッド１２をタイヤプリセット装置
１４のテーブル１４Ａの直上にその方向をタイヤ２の上
面に向けるように移動させる。さらにタイヤ取付ヘッド
１２を降下させることで、ナットソケット１８のナット
保持部１８Ａの内壁と取付孔２Ａの外周部との間で各ハ
ブナット１を挟持させる。この時には、バネ１７Ａの付
勢力が発揮されて、ハブナット１が弾性的に無理なく且
つ確実に挟持される。この状態で、各タイヤハンド１６
Ａをタイヤ２の外周面に接合させる把持動作を行なうの
である。

【００３３】この結果、タイヤ取付ヘッド１２は、図１
に示すように、各ハブナット１を挟持しながらタイヤ２
を把持した状態になる。この後は、タイヤ取付ヘッド１
２がこの位置決め台１４Ａ上から移動していくが、図１
では、タイヤ取付ヘッド１２がやや上方へ移動した状態
を示している。なお、図７はタイヤ取付ヘッド１２とと
もにタイヤ２が移動した後の位置決め台１４Ａを示して
いる。

【００３４】この後は、タイヤ取付ヘッド１２の位置及
び方向を調整しながら、このタイヤ取付ヘッド１２を図
示しないタイヤ取付ハブの正面に移動させる。そして、
挟持している各ハブナット１がタイヤ取付ハブの各ボル
ト（図示略）に整合する位置になるようにタイヤ２をタ
イヤ取付ハブに位置合わせした上で、各ナットをタイヤ
取付ハブ側の対応するボルトに締結させる動作（ナット
締結ステップ）を行なう。この動作は、一般に行なわれ
ているように、ナットランナ１９を用いて行なう。

【００３５】これにより、タイヤ２の取り付けが終了
し、タイヤハンド１６Ａによるタイヤ２の挟持も解除さ
れて、次のサイクルへの待機状態となる。この結果、以
下のような効果を得ることができる。 ナット１とタイヤ２とを１動作で受け取ることができ
て、作業のサイクルタイムを短縮することができる。 また、ナットの受け取りミスが発生しない。 さらに、ナットをナットソケット１８とホイール部分
３との間に挟み込む時点で、ナット１がソケット１８の
ナット保持部（ナット装填用の六角又は八角等の孔）１
８Ａに入っていないことがあっても、ナット２は適切な
位置に適正な姿勢で挟持されているため、タイヤ２をタ
イヤ取付ハブに位置合わせした段階ではナット２に車両
のハブボルトの先端が嵌入していて、ソケット１８を回
転させれば自動的にナット２がハブボルトに螺合する。
このため、ナット２のソケット１８への嵌挿における動
作の自由度が向上するとともに、締めつけの信頼性が向
上する。 ソケットがナットを受け取る際にの場合と異なりナ
ットだけを受け取る方式の場合の動作を確実にするため
に、従来行なっていた磁石等のナットを保持するための
工夫を施す必要がなくなり、構造を簡素化することがで
きるとともに、安定した動作が確保される。

【００３６】ところで、本ホイール自動取付装置及びホ
イール自動取付方法は、上述のようなタイヤ２に限定さ
れず、他の種々のホイール状の部材（即ち、ホイール）
に適用することが考えられる。本発明の第２実施例は、
本装置及び方法のタイヤ２以外のホイール部材への適用
例を示したもので、この実施例のホイール自動取付装置
は、図８に示すように、ホイール部材としてのステアリ
ングホイール２０をホイール取付部としてのハンドル軸
部（図示略）に装着するためのものである。この装置で
も、第１実施例のもの（図２参照）と同様に、タイヤ取
付ロボット１１に相当するステアリングホイール取付ロ
ボットや、パーツフィーダ１５ＡやＰ＆Ｐロボット１５
Ｂからなるナット供給手段１５をそなえている。

【００３７】また、タイヤ取付ヘッドに対応するステア
リングホイール取付ロボットの取付ヘッド２１も第１実
施例のものとほぼ同様に構成されるが、ステアリングホ
イール２０の取付の場合、図８に示すように、ナット１
Ａは１本のみなので、ナットランナ２２は１本のみそな
えられている。したがって、ナットランナソケット２３
やこれを付勢するスプリング２４も１本ずつそなえられ
ている。そして、ホイール把持手段１６やナット保持手
段１７については第１実施例のものとほぼ同様の機能構
成になっている。なお、２５はステアリングホイール２
０を把持するステアリングホイールハンドである。

【００３８】このような構成によって、第１実施例とほ
ぼ同様な手順でステアリングホイール２０の取付を行な
う。これにより、第１実施例とほぼ同様な効果を得ら
れ、ステアリングホイール２０の取付を容易で且つ確実
に行なえるようになる。

【００３９】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明のホイール
自動取付装置によれば、ホイール取付部にホイールを位
置決めしてナットを締めつけることで自動的に取り付け
るホイール取付ロボットをそなえたホイール自動取付装
置において、水平置き状態の該ホイールを所定の位置に
調整する位置決め手段と、位置決めされた該ホイールの
ボルト嵌挿用孔部の上方に該ナットを載置するように供
給するナット供給手段とをそなえ、該ホイール取付ロボ
ットが、該ホイールを把持するホイール取付ヘッドと、
該ホイール取付ヘッドに設けられて、供給された該ナッ
トを該取付孔部へ圧接しながら保持するナット保持手段
と、該ホイール取付ヘッドを駆動することで、該ホイー
ルを該ホイール取付部の近傍まで移動させるヘッド駆動
手段と、該ホイールのボルト嵌挿用孔部に該ホイール取
付部側のボルトが嵌挿した状態で該ナットを該ボルトに
締結するナット締結手段とをそなえるという簡素な構成
で、次のような効果ないし利点が得られる。 ナットとタイヤとを１動作で受け取るため、サイクル
タイムを短縮することができる。 ナットの受け取りミスが発生しない。 ナットをロボットとホイールとの間に挟み込む時点
で、ナットがホイール取付ロボット側（例えばソケッ
ト）のナット装填用の六角又は八角等の孔に入っていな
くても、ナットを車両のハブボルトに締めつける際にソ
ケットを回転させれば自動的に入るため、ナットのソケ
ットへの嵌挿における動作の自由度が向上するととも
に、締めつけの信頼性が向上する。 ソケットがナットを受け取る際にの場合と異なりナ
ットだけを受け取る方式の場合の動作を確実にするため
に、従来行なっていた磁石等のナットを保持するための
工夫を施す必要がなくなり、構造を簡素化することがで
きるとともに、安定した動作が確保される。

【００４０】また、本発明のホイール自動取付方法によ
れば、ホイール取付ロボットにより、ホイール取付部に
ホイールを位置決めしてナットを締めつけることで自動
的に取り付けるホイール自動取付方法において、水平置
き状態の該ホイールを所定の位置に調整する位置決めス
テップと、この位置決めされた該ホイールのボルト嵌挿
用孔部の上方に該ナットを載置するように供給するナッ
ト供給ステップと、ホイール取付ヘッドにより、該ホイ
ール上方に載置された該ナットを該取付孔部へ圧接保持
しながら該ホイールを把持するホイール把持ステップ
と、ついで、該ホイール取付ヘッドを駆動して、該ホイ
ールを該ホイール取付部の近傍まで移動させるヘッド駆
動ステップと、該ホイールのボルト嵌挿用孔部に該ホイ
ール取付部側のボルトが嵌挿した状態で該ナットを該ボ
ルトに締結するナット締結ステップとから構成されるこ
とにより、上述のホイール自動取付装置の場合と同様
に、次のような効果ないし利点が得られる。 ナットとタイヤとを１動作で受け取るため、サイクル
タイムを短縮することができる。 ナットの受け取りミスが発生しない。 ナットをロボットとホイールとの間に挟み込む時点
で、ナットがホイール取付ロボット側（例えばソケッ
ト）のナット装填用の六角又は八角等の孔に入っていな
くても、ナットを車両のハブボルトに締めつける際にソ
ケットを回転させれば自動的に入るため、ナットのソケ
ットへの嵌挿における動作の自由度が向上するととも
に、締めつけの信頼性が向上する。 ソケットがナットを受け取る際にの場合と異なりナ
ットだけを受け取る方式の場合の動作を確実にするため
に、従来行なっていた磁石等のナットを保持するための
工夫を施す必要がなくなり、構造を簡素化することがで
きるとともに、安定した動作が確保される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例としてのホイール自動取付
装置の要部構成を摸式的に示すとともに、本発明の第１
実施例としてのホイール自動取付方法のホイール把持ス
テップを示す縦断面図である。

【図２】本発明の第１実施例としてのホイール自動取付
装置の全体構成を摸式的に示す斜視図である。

【図３】本発明の第１実施例としてのホイール自動取付
装置にそなえられるホイール取付ロボットの一例を示す
斜視図である。

【図４】本発明の第１実施例としてのホイール自動取付
装置の動作を説明するとともに、本発明の第１実施例と
してのホイール自動取付方法における位置決めステップ
を示すタイヤプリセット装置上面の摸式的斜視図であ
る。

【図５】本発明の第１実施例としてのホイール自動取付
装置の動作を説明するとともに、本発明の第１実施例と
してのホイール自動取付方法におけるナット供給予備ス
テップを示すタイヤプリセット装置上面の摸式的斜視図
である。

【図６】本発明の第１実施例としてのホイール自動取付
装置の動作を説明するとともに、本発明の第１実施例と
してのホイール自動取付方法におけるナット供給ステッ
プを示すタイヤプリセット装置上面の摸式的斜視図であ
る。

【図７】本発明の第１実施例としてのホイール自動取付
装置のナット供給動作後であって、本発明の第１実施例
としてのホイール自動取付方法におけるナット供給ステ
ップ後の、タイヤプリセット装置上面を示す摸式的斜視
図である。

【図８】本発明の第２実施例としてのホイール自動取付
装置を示す摸式的縦断面図であり、図１に対応する図で
ある。

【図９】従来のタイヤ自動取付装置において、ナット締
結装置へのナット供給動作を説明するための図である。

【図１０】従来のタイヤ自動取付装置において、ナット
締結装置によるホイール把持動作を説明するための図で
ある。

【図１１】従来のタイヤ自動取付装置において、ナット
締結装置へのナットの装填作動を説明するための要部縦
断面図である。

【図１２】従来のタイヤ自動取り付け装置において、ナ
ット締結装置におけるナットの脱落状態を説明するため
の摸式図である。

【符号の説明】

１ ハブナット（ナット） １Ａ ナット ２ ホイールとしてのタイヤ ２Ａ ボルト嵌挿用孔部 ２Ｂ 中心穴 ３ タイヤホイール ４ タイヤ本体 １１ ホイール取付ロボットとしてのタイヤ取付ロボッ
ト １１Ａ ピボット １１Ｂ 基部 １１Ｃ 第１関節 １１Ｄ 第１アーム １１Ｅ 第２関節 １１Ｆ 第２アーム １１Ｇ 回転軸 １１Ｈ 第３関節 １２ ホイール取付ヘッドとしてのタイヤ取付ヘッド １２Ａ ボルト嵌挿用孔部 １３ ヘッド駆動手段 １４ タイヤプリセット装置 １４Ａ テーブル １４Ｂ 位置決め台 １４Ｃ 位置決め用ローラ １４Ｄ 芯出しピン １４Ｅ ナット受取ピン １５ ナット供給手段 １５Ａ パーツフィーダ １５Ｂ Ｐ＆Ｐロボット（ピックアンドプレイスロボッ
ト） １５Ｃ ハブナットハンド １６ ホイール把持手段としてのタイヤ把持手段 １６Ａ タイヤハンド １７ ナット保持手段 １７Ａ バネ １８ ナットソケット １８Ａ ナット保持部（ナット装填孔） １９ ナット締結手段としてのナットランナ ２０ ホイールとしてのステアリングホイール ２１ 取付ヘッド ２２ ナットランナ ２３ ナットランナソケット ２４ スプリング ２５ ステアリングホイールハンド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 伊藤 公博 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (72)発明者 和田 純夫 東京都港区芝五丁目33番８号 三菱自動 車工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−173303（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−182104（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−64502（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−227506（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B60B 29/00 B62D 65/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ホイール取付部にホイールを位置決めし
   てナットを締めつけることで自動的に取り付けるホイー
   ル取付ロボットをそなえたホイール自動取付装置におい
   て、 水平置き状態の該ホイールを所定の位置に調整する位置
   決め手段と、 位置決めされた該ホイールのボルト嵌挿用孔部の上方に
   該ナットを載置するように供給するナット供給手段とを
   そなえ、 該ホイール取付ロボットが、 該ホイールを把持するホイール取付ヘッドと、 該ホイール取付ヘッドに設けられて、供給された該ナッ
   トを該取付孔部へ圧接しながら保持するナット保持手段
   と、 該ホイール取付ヘッドを駆動することで、該ホイールを
   該ホイール取付部の近傍まで移動させるヘッド駆動手段
   と、 該ホイールのボルト嵌挿用孔部に該ホイール取付部側の
   ボルトが嵌挿した状態で該ナットを該ボルトに締結する
   ナット締結手段とをそなえて構成されていることを特徴
   とする、ホイール自動取付装置。
2. 【請求項２】 ホイール取付ロボットにより、ホイール
   取付部にホイールを位置決めしてナットを締めつけるこ
   とで自動的に取り付けるホイール自動取付方法におい
   て、 水平置き状態の該ホイールを所定の位置に調整する位置
   決めステップと、 この位置決めされた該ホイールのボルト嵌挿用孔部の上
   方に該ナットを載置するように供給するナット供給ステ
   ップと、 ホイール取付ヘッドにより、該ホイール上方に載置され
   た該ナットを該取付孔部へ圧接保持しながら該ホイール
   を把持するホイール把持ステップと、 ついで、該ホイール取付ヘッドを駆動して、該ホイール
   を該ホイール取付部の近傍まで移動させるヘッド駆動ス
   テップと、 該ホイールのボルト嵌挿用孔部に該ホイール取付部側の
   ボルトが嵌挿した状態で該ナットを該ボルトに締結する
   ナット締結ステップとから構成されていることを特徴と
   する、ホイール自動取付方法。