JP4382997B2

JP4382997B2 - Tire valve automatic insertion device for tubeless tires

Info

Publication number: JP4382997B2
Application number: JP2001074226A
Authority: JP
Inventors: 儀和安藤
Original assignee: Fuji Jukogyo KK
Current assignee: Subaru Corp
Priority date: 2001-03-15
Filing date: 2001-03-15
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2021-03-15
Also published as: JP2002274131A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホイールに穿設されたバルブ孔へタイヤバルブを挿入装着するチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
チューブレスタイヤ用のタイヤバルブは、一般に図５に示すようにバルブステム１０１をゴム製のバルブボディ１０２で被覆し、かつバルブボディ１０２の基端に環状に突出して取付部となるフランジ部１０３が形成されたスナップタイプのタイヤバルブ１００が広く使用されている。
【０００３】
この種のタイヤバルブ１００をホイールに装着するチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置は、例えば特公平２−４６４０３号公報や特開平８−１８８０２０号公報に開示されるように、ホイール駆動装置によってホイールを回転駆動し、バルブ検出スイッチによって回転するホイールのバルブ孔の位置を検出してホイールをブレーキ装置によってバルブ挿入位置に制動停止させ、停止したホイールのバルブ孔にバルブ圧入装置のプッシュロッドによってタイヤバルブを装着する。
【０００４】
このバルブ圧入装置に設けられるプッシュロッドは、図６に要部を示すように長尺の柱状体であって、このプッシュロッド１１０の基端がシリンダ等のプッシュロッド作動部（図示せず）に連結され、先端には段部を介して小径の突当部１１０ａが設けられ、この先端に更に小径で先端が尖端状の係入部１１０ｂが形成されている。
【０００５】
そして、プッシュロッド１１０の突当部１１０ａをタイヤバルブ１００の凹孔１０４ａ内に挿入し、係入部１１０ｂを凹孔１０４ａに連通する小孔１０４ｂに挿入してプッシュロッド１１０の先端にタイヤバルブ１００を装着する。一方、タイヤバルブ１００の圧入時には主として突当部１１０ａの先端と凹孔１０４ａの底部との当接によってプッシュロッド１１０の上昇によりタイヤバルブ１００をホイール１２０のバルブ孔１２１内へ押し込むように構成されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特公平２−４６４０３号公報や特開平８−１８８０２０号公報に開示されるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置によると、回転駆動するホイールのバルブ孔をバルブ検出スイッチによって検出してホイール１２０をバルブ挿入位置に制動停止させ、バルブ挿入位置に停止したホイール１２０のバルブ孔１２１にバルブ圧入装置のプッシュロッド１１０によりタイヤバルブ１００を挿入することによって自動的にタイヤバルブ１００をホイール１２０に装着することができる。
【０００７】
しかし、プッシュロッド１１０が直線状に形成されかつ、その軸線方向に沿って上昇してタイヤバルブ１００をバルブ孔１２１に圧入することから、例えば図６に二点鎖線で示すようにリム幅が小さいホイール１２０ａ等にあっては、バルブ孔１２１ａと反対側、即ち下側のフランジにプッシュロッド１１０が干渉してタイヤバルブ１１０の装着ができないおそれがある。
【０００８】
一方、下側のフランジとの干渉を回避すべくプッシュロッド１１０を二点鎖線１１０ａで示すように傾斜させると、タイヤバルブ取付面に対して垂直乃至垂直に近い状態でのタイヤバルブ１００の挿入ができず、換言するとバルブ孔１２１ａの穿孔方向に沿ってタイヤバルブ１００を挿入することができなくなるおそれがある。この結果、タイヤバルブ１００及びプッシュロッド１１０に過大な負荷が作用して円滑な挿入が妨げられたり、タイヤバルブ１００の装着不良を招くと共にタイヤバルブ１００自体の損傷が懸念される。これらタイヤバルブ１００の装着不良やタイヤバルブ１００自体の損傷に起因してタイヤの空気漏れが誘発されるおそれがある。
【０００９】
従って、かかる点に鑑みなされた本発明の目的は、円滑なタイヤバルブの装着作業が確保され、かつタイヤバルブの損傷が回避できるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する請求項１に記載のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の発明は、ホイール駆動装置によって回転駆動されるホイールのバルブ孔をバルブ検出スイッチによって検出して上記ホイールをバルブ挿入位置に制動停止させ、該バルブ挿入位置に停止したホイールのバルブ孔にバルブ圧入装置によってタイヤバルブを挿入して装着するチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、上記バルブ圧入装置は、上記ホイールの回転中心軸線に接離するように基板を略水平に前進及び後退移動する水平方向駆動部と、上記基板に支持されて昇降部材を上昇及び下降移動する昇降駆動部と、略水平でかつ上記ホイール回転中心軸線と接離する方向と直交して延在する軸線を中心に回動自在に基端が上記昇降部材に支持され、かつ先端が上記ホイールの回転中心軸軸線に向かって延在する揺動アームと、該揺動アームの先端に立設されて先端にタイヤバルブを装着する挿入子と、上記揺動アームの基端を回動する揺動駆動部とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１の発明によると、基板をホイールの回転中心軸線に接離する方向に移動する水平方向駆動部と、基板に支持されて昇降部材を昇降する昇降駆動部と、昇降部材に回動自在に支持されてホイール回転軸線方向に延びる揺動アームを回動移動する揺動駆動部とを有し、揺動アームの先端にタイヤバルブを保持する挿入子を立設することから、これら水平方向駆動部、昇降駆動部、揺動駆動部の作動を制御することによってホイールとの当接を回避しつつ挿入子に装着されたタイヤバルブをバルブ孔に誘導でき、かつバルブ孔の穿孔方向に沿ってタイヤバルブをバルブ孔に挿入せることができ、円滑なタイヤバルブの装着作業が得られると共に、タイヤバルブ自体の損傷も回避できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、上記水平方向駆動部、昇降駆動部、及び揺動駆動部は、予めホイールサイズ検出装置によって特定される各々のホイールに対応して設定されたホイール情報データによって作動制御されることを特徴とする。
【００１３】
請求項２の発明によると、予めホイールサイズ検出装置によってタイヤバルブが装着されるホイールの形状を特定し、そのホイールに対応したホイール情報データによって水平方向駆動部、昇降駆動部及び揺動駆動部の作動を制御することによってより容易かつ確実にホイールとの当接を回避しつつ挿入子に装着されたタイヤバルブをバルブ孔に誘導でき、各種のホイールに対して円滑なタイヤバルブの装着作業が得られれると共に、タイヤバルブの損傷が回避できる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、上記昇降駆動部は、基板を昇降移動させて挿入子がホイールのくびれ部と対向する高さ位置に誘導し、かつ上記水平方向駆動部及び揺動駆動部は互いに協働して、挿入子が上記ホイールのくびれ部と対向する高さ位置から上記ホイールの回転中心軸線方向に移動させると共に揺動アームを回動させて挿入子に装着されたタイヤバルブをバルブ孔に誘導することを特徴とする。
【００１５】
請求項３の発明は、昇降駆動部、水平方向駆動部、揺動駆動部の作動をより具体的にしたものであって、昇降駆動部によって基板を挿入子がホイールのくびれ部と対向する高さ位置に誘導し、かつ水平方向駆動部及び揺動駆動部の協働によってホイールの回転中心軸線方向に移動させると共に揺動アームを回動させて挿入子に設けられたタイヤバルブをバルブ孔に誘導することによって、容易かつ確実にホイールとの当接を回避しつつ挿入子に装着されたタイヤバルブをバルブ孔により有効的に誘導でき、円滑なタイヤバルブの装着作業が得られる。
【００１６】
請求項４に記載の発明は、請求項３のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、上記バルブ孔検出スイッチは、光軸が上記回転駆動されるホイールのバルブ孔の周回軌跡と交差する検出光を放射する発光部と、該発光部とホイールを隔てて対向配置されて上記バルブ孔を透過する検出光を検知する受光部とを有し、上記昇降駆動部は、上記検出光の光軸に沿って上記挿入子が昇降するように基板を昇降移動させてホイールのくびれ部と対向する高さ位置に誘導することを特徴とする。
【００１７】
請求項４の発明は、バルブ孔を透過する検出光の光軸部分を含む外側、即ちホイール回転中心軸線と反対側にはバルブ圧入装置の作動に影響を及ぼす障害物がないことに着目してなされたものであって、バルブ圧入装置の最もホイールの回転中心軸線側の可動部材である挿入子を光軸に沿ってホイールのくびれ部と対向する高さ位置に上昇させることによって、ホイールと接触することなく挿入子を容易かつ確実に誘導することができる。
【００１８】
請求項５に記載の発明は、請求項４のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、バルブ孔検出スイッチは、ホイール半径方向のバルブ孔位置を検知し、該検知に基づいて上記水平方向駆動部及び揺動駆動部の協働によって挿入子を上記ホイールのくびれ部と対向する高さ位置から挿入子に装着されたタイヤバルブを上記バルブ孔に誘導することを特徴とする。
【００１９】
請求項５の発明によると、バルブ光検出スイッチによって各ホイールのバルブ孔の位置を検知し、その検知に基づいて挿入子に装着されたタイヤバルブをバルブ孔に誘導することから、バルブ孔の穿設位置が偏在する場合でもタイヤバルブをバルブ孔の最適な位置に誘導することができ、円滑なタイヤバルブの装着が確保でき、かつタイヤバルブに作用する負荷の低減が得られてタイヤバルブの損傷が回避できる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、請求項５のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、上記バルブ孔検出スイッチは、上記受光部が上記バルブ孔の周回軌跡円と直交する方向に長なる幅広の受光範囲を有し、バルブ孔を透過した検出光の端辺の検知に基づいてホイールの半径方向のバルブ孔位置を検出することを特徴とする。
【００２１】
請求項６の発明によると、バルブ孔検出スイッチの受光部によってバルブ孔を透過した検出光の端辺を検知することによって、ホイールの半径方向のバルブ孔位置を容易に検知することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明によるチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の実施の形態を図を参照して説明する。
【００２３】
図１は本実施の形態におけるチューブレス用タイヤバルブ自動挿入装置１の概念図であって、チューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置１は、ホイールサイズ検出装置によって検出されたホイール情報によって、予め記憶されたホイール幅、バルブ孔位置、バルブ孔の形状、バルブ孔が穿設されるバルブ孔形成面の形状、アルミホイール、スチールホイール、応急ホイール等のホイール種類等のホイール情報データに基づいて作動制御される。
【００２４】
図中符号２は、基台であって、基台２にはベルトコンベア（図示せず）等によって搬入されてストッパによって所定位置に停止せしめられたホイール１２０を、ベルトコンベヤの搬送面上から一定高さ上昇させるホイールリフタ１０が配置されている。ホイールリフタ１０は、昇降するセンタコーン１１を有し、センタコーン１１はホイールディスク１２３に穿設されたハブ孔１２４に先端が挿入可能な略円錐形であって、その錐面にハブ孔１２４を嵌合させてホイール１２０を昇降させる。従って略円錐状に形成されたセンタコーン１１の錐面によって内径の異なるハブ孔１２４を有する種々のホイール１２０を支持可能にする一方、ストッパによって停止されたホイール１２０のハブ孔１２４の位置がセンタコーン１１の中心軸心、即ちホイール回転中心軸線ａから多少偏心していてもこれを可能にしている。
【００２５】
そしてこのセンタコーン１１は、基台２に立設されたエアシリンダのピストンロッド（図示せず）に回転自在に連結されて上下動され、常時は先端をベルトコンベアの搬送下面に位置してホイール１２０の搬入を可能にし、ベルトコンベヤ上に搭載されて搬入されたホイール１２０がストッパに当接した際、その検知信号によってエアシリンダを伸長させてホイール１２０をベルトコンベヤ上からタイヤバルブ圧入高さ位置に上昇させる。
【００２６】
ホイールリフタ１０の上方には、ホイールリフタ１０と対向してホイール駆動プーリ１６及び回転駆動装置１７からなるホイール駆動装置１５が上部枠部材等（図示せず）に設けられている。ホイール駆動プーリ１６は、ホイール回転中心軸線ａと同軸上で回転可能に支持されたドラム状であって、下面に環状のゴムによって形成されたフリクションディスク１６ａが装着されている。
【００２７】
回転駆動装置１７は、電動モータ１７ａを有し、減速機、ブレーキ装置を介してホイール駆動プーリ１６を回転駆動する。ブレーキ装置はクラッチ機構を具備し、通常はブレーキ装置はブレーキ機構とクラッチ機構がＯＦＦ状態になってホイール駆動プーリ１６へのトルク伝達が遮断されている。
【００２８】
センタコーン１１と共にホイール１２０が上昇してフリクションディスクに１６ａに当接した際、クラッチ機構がＯＮして電気モータ１７ａによってホイール駆動プーリ１６を回転駆動してホイール１２０を回転させる。そして、ホイール駆動プーリ１６と同期回転するホイール１２０のバルブ孔１２１の位置が、後述するバルブ検出スイッチ２０によって検出されると、クラッチ機構がＯＦＦになり同時にブレーキ機構がＯＮしてホイール駆動プーリ１６の回転を制動し、ホイール駆動プーリ１６が停止するとブレーキ機構がＯＦＦするように設定されている。一方ホイール１２０のバルブ孔１２１の位置が所定の設定時間内にバルブ検出スイッチ２０により検出されないときはＮＧ状態となりクラッチ機構がＯＦＦになり、ホイール駆動プーリ１６の回転を停止させるように構成されている。
【００２９】
そして制動によりホイール駆動プーリ１６の回転が停止すると、クラッチ機構がＯＮになりホイール駆動プーリ１６とホイール１２０は、ホイール駆動装置１５によって比較的低回転速度で逆回転せしめられ、バルブ検出スイッチ２０によってホイール１２０のバルブ孔１２１が確認されるとブレーキ機構が作動して瞬時にホイール駆動プーリ１６によるホイール１２０の逆回転を停止しバルブ挿入位置にホイール１２０を保持する。また、後述するバルブ圧入装置３０へ信号が送られ、バルブ圧入装置３０によるタイヤバルブ１００の挿入動作が開始される。また、バルブ検出スイッチ２０によるバルブ孔１２１の確認が所定時間以上なされない場合にはＮＧ状態となる。
【００３０】
バルブ検出スイッチ２０は、ホイール駆動プーリ１６を介して上下に対向配置された発光部２１と受光部２２とを有し、発光部２１は上部枠部材等に設けられる一方、受光部２２は基台２上に取付ブラケット等（図示せず）を介して設けられている。
【００３１】
受光部２２は、図２に平面的に示すようにホイール駆動プーリ１６の半径方向、即ちホイール駆動プーリ１６と同期回転するホイール１２０のバルブ孔１２１の周回軌跡円と直交する方向に長なる幅広で帯状の受光範囲を有するセンサによって形成され、発光部２１から放射される検出光２１ａの光軸はホイール１２０のバルブ孔１２１の周回軌跡円と交差するように構成され、その交差部をバルブ孔１２１が通過した際、バルブ孔１２１を透過した検出光２１ａを受光部２２で検知し、その信号を上記ホイール駆動装置１５へ送るようにしている。そして、この信号によりクラッチ機構をＯＦＦにし、ブレーキ機構をＯＮしてホイール駆動プーリ１６の回転を制動停止させる。また、受光部２２の受光範囲を幅広に形成することによってバルブ孔１２１を透過した検出光２１ａの端辺２１ｂの検知によって、バルブ孔１２１の端辺１２１ｂは検知でき、ホイール１２０に対する半径方向の位置Ｌが検出できる。
【００３２】
バルブ圧入装置３０は、平面視状態で受光部２２の延在方向と同一方向でかつ、基台２上に設けられたガイドレール３ａに案内されてホイール回転中心軸線ａと接離する直線方向に移動自在に支持された平板状の基板３１を有している。この基板３１は、原位置と、この原位置からホイール回転中心軸線ａに順次接近する待避位置と、挿入位置との間でサーボモータ３２ａ及びボールねじ３２ｂ等によって形成された水平方向駆動部３２によって前進及び後退移動する。
【００３３】
基板３１上には、上記バルブ検出スイッチ２０の発光部２１から受光部２２に向けて放射される検出光２１ａの光軸と略平行に延在して下端が基板３１に取付支持された板状の支持部材３３が下方から上方に移行するに従ってホイール回転中心軸線ａに接近するように設けられ、支持部材３３のホイール回転中心軸線ａ側の面に設けられたガイドレール３３ａに案内されて上記検出光２１ａと略平行に昇降する昇降部材３４が配設されている。この昇降部材３４はサーボモータ３５ａ及びボールねじ３５ｂ等によって形成された昇降駆動部３５によって上昇及び下降移動する。
【００３４】
昇降部材３４には、略水平でかつホイール回転中心軸線ａと接離する方向と直交する方向に延在して回転自在に支持された回転軸３６ａと、回転軸３６ａを回転駆動するサーボモータ３６ｂを有する揺動駆動装置３６が設けられている。
【００３５】
揺動駆動部３６の回転軸３６ａには先端がホイール回転中心軸線ａに接近するように延在する揺動アーム３７の基端が連結され、揺動アーム３７の先端には、揺動アーム３７の延在方向と略直交して上方に向けて挿入子３８が突設されている。従って、挿入子３８は支持部材３３の延在方向及び及び昇降駆動部３５によって昇降する昇降部材３４に対してホイール回転中心軸線ａに接近するようにオフセットして配置されている。
【００３６】
この挿入子３８は、図３に要部を示すように柱状体であって、先端に小径の突当部３８ａが設けられ、この先端に更に小径で先端が尖端状の係入部３８ｂが形成されている。そして、挿入子３８の突当部３８ａをタイヤバルブ１００の凹孔１０４ａ内に挿入し、係入部３８ｂを凹孔１０４ａに連通する小孔１０４ｂに挿入して挿入子３８の先端に挿入子３８と同心状態でタイヤバルブ１００装着されるように形成されている。
【００３７】
これら、水平方向駆動部３２、昇降駆動部３５、揺動装置３６は、ホイールサイズ検出装置によって検出されたホイールの種類によって異なるホイール幅やサイズ及びバルブ孔１２１の穿設位置及び穿設状況等のホイール情報データに相対して作動制御される。
【００３８】
上記構成の他に本装置は、上記各々の作動部の作動を制御する制御部（図示せず）及びタイヤバルブ１００を挿入子３８に供給するタイヤバルブ供給装置（図示せず）を有している。
【００３９】
次に、このように構成されたチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置１の作動を図４に示すフローチャートに従って説明する。
【００４０】
タイヤバルブ１００が取り付けられるホイール１２０は、ホイール検出工程においてベルトコンベヤ等によってホイールサイズ検出装置に搬入され、ホイールサイズ検出装置によって、ホイール１２０の径、即ちホイールサイズ及びホイール幅等が検出される（ステップＳ１）。ホイールサイズ検出装置によって検出されたホイール情報はチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置１の制御部に発信され、ホイール情報に基づいて制御部によってホイール１２０の仕様が特定され、かつ予め記憶されたホイール情報データから該当するホイール１２０のタイヤバルブ挿入に要するホイール情報データが選択される。
【００４１】
ホイールサイズ検出装置によってホイールサイズが検出されたホイール１２０は、ホイールサイズ検出装置から搬出されてベルトコンベヤ等によって次のバルブ挿入工程に搬入され、バルブ挿入工程に搬入されたホイール１２０は、ストッパに当接してベルトコンベヤ上の所定位置に停止される（ステップＳ２）。なお、このホイール１２０がバルブ挿入工程に搬入される際には、バルブ圧入装置３０の基板３１は水平方向駆動部３２によって原位置に保持されている。
【００４２】
ホイール１２０がバルブ挿入工程に搬入されると、昇降駆動部３５のサーボモータ３５ａが作動し、ボールねじ３５ｂを介して昇降部材３４がガイドレール３３ａに案内されて上昇し（ステップＳ３）、揺動駆動部３６の回転軸３６ａに設けられた揺動アーム３７の先端に突設された挿入子３８の先端に形成された突当部３８ａが、図３に示すようにタイヤバルブ供給装置に保持されたタイヤバルブ１００の凹孔１０４ａ内に挿入し、係入部３８ｂを凹孔１０４ａに連通する小孔１０４ｂに挿入して挿入子３８の先端にタイヤバルブ１００が装着される。タイヤバルブ１００が挿入子３８の先端に装着されてバルブ受け取りが完了すると、昇降駆動部３５のサーボモータ３５ａ及びボールねじ３５ｂが再び作動して昇降部材３４がガイドレール３３ａに案内されて降下し、揺動駆動部３６及びタイヤバルブ１００が装着された挿入子３８が下降位置まで下降する（ステップ４）。
【００４３】
昇降部材３４等が下降すると、水平方向駆動部３２のサーボモータ３２ａが作動してボールねじ３２ｂを介してバルブ圧入装置３０の基板３１を原位置から図１に示す待機位置までガイドレール３ａに沿って前進させる（ステップＳ５）。
【００４４】
一方、ステップＳ２においてベルトコンベヤ等によってホイール１２０がバルブ挿入工程に搬入されてストッパに当接して所定位置に停止されと、ホイールリフタ１０のエアシリンダによってセンタコーン１１が上昇してホイール１２０のハブ孔１２４に嵌入し、ホイール１２０をセンタリングしながらベルトコンベヤから持ち上げる。そして、エアシリンダが更に伸長してセンタコーン１１を上昇させてホイール１２０を図１示すように回転駆動装置１７のフリクションディスク１６ａに当接すると、その上昇が停止してホイール１２０がタイヤバルブ圧入高さ位置に位置決めされ、かつこの状態がエアシリンダによって保持される（ステップＳ６）。
【００４５】
ステップＳ６において、ホイール１２０がフリクションディスク１６ａに当接してホイール１２０が位置決め保持されると、回転駆動装置１７のブレーキ装置のクラッチ機構がＯＮし、電動モータ１７ａによってホイール駆動プーリ１６が回転して、ホイール１２０がフリクションディスク１６ａの摩擦力を介してフリクションディスク１６ａと同期回転する（ステップＳ７）。
【００４６】
ホイール１２０の回転によって、バルブ孔検出スイッチ２０の発光部２１から放射された検出光２１ａの光軸がホイール１２０のバルブ孔１２１の周回軌跡円と交差していることから、ホイール１２０が回転している間に検出光２１ａがバルブ孔１２１が透過し、これを受光部２２が受光し、換言するとバルブ孔１２１を検出する（ステップＳ８）。
【００４７】
このバルブ孔１２１の検出は、図２に示すように受光部２２がホイール１２０の半径方向に長い受光範囲を有することからバルブ孔１２１が破線１２１ａで示すようにホイール１２０の半径方向に偏在するものであっても、その検出光２１ａの端辺２１ｂを検出することによって適切に検出できる。なお、バルブ検出スイッチ２０が予め設定された検出時間内にバルブ孔１２１を検出しないときはＮＧ状態となって以降の作動を停止し、かつ表示する。従ってタイヤバルブ挿入の障害となるバルブ孔１２１の欠陥、バルブ孔不良、異物混入によるバルブ孔詰まり等を予め検出することができ、次工程のバルブ圧入不良やバルブ圧入装置３０及びホイール１２０の損傷を未然に防止できる。
【００４８】
ステップＳ８によりバルブ孔検出スイッチ２０から信号を受けたホイール駆動装置１５は、クラッチをＯＦＦにし、かつブレーキ機構がＯＮとなり電動モータ１７ａからホイール駆動プーリ１６へのトルク伝達を遮断すると共に制動してホイール駆動プーリ１６及びホイール１２０が慣性量の減衰により停止する。停止後ブレーキ機構をＯＦＦにし、かつクラッチ機構をＯＮにしてホイール駆動プーリ１６を比較的低速で逆回転駆動する。そしてバルブ孔検出スイッチ２０の発光部２１からの検出光２１ａの光軸２１ｂがバルブ孔１２１を透過し、これを受光部２２が受光すると、その信号がホイール駆動装置１５に送られ、クラッチ機構をＯＦＦにし、かつブレーキ機構をＯＮしてホイール駆動プーリ１６を停止してホイール１２０の回転を瞬時に停止さてホイール１２０をバルブ挿入位置に停止させる（ステップＳ９）。
【００４９】
一方バルブ孔検出スイッチ２０の発光部２１から放射され、バルブ孔１２１を透過した検出光２１ａの光軸は、図２に示すように受光部２２がホイール１２０の半径方向に長く、かつ幅広の帯状の受光範囲を有することから、その端辺２１ｂを検知することによってバルブ孔１２１のホイール１２０に対する半径方向の位置Ｌ、即ちバルブ孔１２１の位置が測定される（ステップＳ１０）。
【００５０】
ステップＳ１０で測定されたバルブ孔１２１の位置と、予めステップＳ１のホイール検出工程で検出されたホイール１２０に対応するホイール情報データのバルブ孔位置データと照合し（ステップＳ１１）、バルブ孔１２１の位置が適切な範囲内に穿設されているか否かを判断する（ステップＳ１２）。ステップＳ１２でバルブ孔１２１が不適切な位置に設けられたＮＧ状態の場合には以降の作動を停止し、かつ表示する（ステップＳ１３）。
【００５１】
ステップＳ１２で適切な範囲内にバルブ孔１２１が位置していると判断されると、水平方向駆動部３２のサーボモータ３２ａを作動させてボールねじ３２ｂを介して基板３１を待機位置から挿入子３８の先端Ａ、即ち係入部３８ｂの先端に保持されたタイヤバルブ１００が、バルブ孔検出スイッチ２０の発光部２１から放射されてバルブ孔１２１を透過した検出光２１ａの光軸に近接する挿入位置まで前進する（ステップＳ１４）。
【００５２】
続いてホイール１２０の仕様に基づくホイール幅、バルブ孔位置、バルブ孔が穿設されるバルブ孔形成面形状等のホイール情報データ及びステップＳ１０において測定された実際のバルブ孔１２１の位置を示すバルブ孔位置データ等によって予め設定された制御に従って、バルブ圧入装置３０の水平移動駆動部３２、昇降駆動部３５、及び揺動駆動部３６の各作動を組み合わせることによって、バルブ圧入装置３０の各構成部材がホイール１２０との接触を回避した状態で挿入子３８の先端に保持されたタイヤバルブ１００の先端がバルブ孔１２１に対向或いはバルブ孔１２１内に先端が若干進入した仮挿入位置まで誘導し、かつ水平移動駆動部３２及び揺動駆動部３６を停止して昇降部材３４に対する挿入子３８及びタイヤバルブ１００を仮挿入位置に保持する（ステップＳ１５）。
【００５３】
ステップＳ１５における水平移動駆動部３２、昇降駆動部３５及び揺動駆動部３６の作動は、例えば、挿入子３８の先端Ａの移動軌跡を図１に破線矢印で示すように、挿入子３８の先端がバルブ孔１２１を透過した検出光２１ａに近接した挿入位置の状態から、昇降駆動部３５のサーボモータ３２ａを作動させてボールねじ３２ｂの回転によって支持部材３３に設けられたガイドレール３３ａに沿って昇降部材３４を上昇させる。昇降部材３４の上昇に伴って揺動駆動部３６の揺動アーム３６ｂの先端に設けられた挿入子３８及び挿入子３８に装着されたタイヤバルブ１００が検出光２１ａの光軸に沿って直線状にホイール１２０の下方のフランジ１２５ａを通過しかつ上側のフランジ１２５ｂの下方でくびれ部１２６と対向する高さ位置まで上昇させて昇降駆動部３５を停止する。この上昇にあたり少なくともバルブ孔１２１を透過した検出光２１ａ及び光軸の外方、即ち検出光２１ａのホイール回転中心軸線ａと反対側には上昇を妨げる障害物はなくホイール１２０等に当接することなく最短距離で該位置まで上昇することができ、挿入子３８を容易かつ確実に誘導することができる。
【００５４】
続いて、挿入子３８及びタイヤバルブ１００をフランジ１２５ａがドロップ部１２６と対向する高さ位置から、水平移動駆動部３２のサーボモータ３２ａの作動により基板３１をガイドレール３ａに沿って移動させて支持部材３３等を介してホイール回転中心軸線ａ側に移動し、かつ揺動駆動部３６のサーボモータ３６ｂにより揺動アーム３７を揺動させて挿入子３８を回動させタイヤバルブ１００の先端を図３に示すようにバルブ孔１２１と対向させると共にバルブ孔１２１と同軸上、即ちバルブ孔形成面と直交するようにタイヤバルブ１００を位置決めする。
【００５５】
このタイヤバルブ１００をバルブ孔１２１と同軸上で対向させる位置は、上記ステップＳ１０において測定された実際のバルブ孔１２１の位置を示すバルブ孔位置データに基づく水平移動駆動部３２及び揺動駆動部３６の作動制御によって個々のホイール１２０に相応して行われ、かつバルブ孔形成面と直交するタイヤバルブ１００の姿勢制御は、当該ホイール１２０の仕様に基づいて予め設定されたバルブ孔形成面形状等のホイール情報データに基づいて揺動駆動部３６の作動制御によって行われる。従って、バルブ孔１２１の穿設位置が基準位置から偏在する場合でも、その偏在に応じて実際に穿設されたバルブ孔１２１の最適な位置にタイヤバルブ１００を誘導することができる。
【００５６】
ステップＳ１５による仮挿入位置へのタイヤバルブ１００の誘導に続いて、昇降駆動部３５のサーボモータ３５ａを作動させてボールねじ３５ｂの回転によって支持部材３３に設けられたガイドレール３３ａに沿って昇降部材３４を上昇させる。昇降部材３４の上昇に伴って挿入子３８に装着されたタイヤバルブ１００が図３に一点鎖線で示すようにバルブキャップ側からバルブ孔１２１内に挿入され、タイヤバルブ１００がホイール１２０に装着される（ステップＳ１６）。従って、バルブ孔１２１の穿設位置が偏在する場合でもタイヤバルブ１００をバルブ孔１２１の最適な位置に誘導することができ、円滑なタイヤバルブ１００の装着が確保でき、かつタイヤバルブ１００に作用する負荷の低減が得られてタイヤバルブ１００の損傷が有効的に回避できる。
【００５７】
タイヤバルブ１００がホイール１２０に装着されると、昇降駆動部３５のサーボモータ３５ａの作動によって昇降部材３４を下降させ、昇降部材３４に支持された挿入子３８を仮挿入位置まで下降させてタイヤバルブ１００内から引き抜き、水平移動装置３２、昇降駆動部３５及び揺動駆動部３６を上記ステップＳ１５と逆の作動をさせて挿入子３８を仮挿入位置から待避位置まで後退させる（ステップＳ１７）。このステップＳ１７による仮挿入位置から仮待避位置への移動にあたり挿入子３８の先端Ａの移動軌跡は、図１に挿入子３８の先端Ａの破線矢印に沿って矢印と逆方向に制御され、バルブ圧入装置３０の各構成部材がホイール１２０との接触が回避される。
【００５８】
続いて、水平方向駆動部３２のサーボモータ３２ａを作動させて基板３１を挿入位置から待機位置に後退させる（ステップＳ１８）。基板３１が待避位置へ到達後、バルブ検出スイッチ２０が再度作動し、バルブ孔１２１へのタイヤバルブ１００の装着が確認される（ステップＳ１９）。即ち、タイヤバルブ１００の挿入作動の間ホイール駆動プーリ１６は回転を停止し、ホイール１２０がバルブ挿入位置に維持されることから、発光部２１からの光軸２１ｂはバルブ孔１２１の位置と交差していて、その検出光２１ａを受光部２２が受光していないときはタイヤバルブ１００が装着され、かつ検出光２１ａを受光部２２が受光しているときはタイヤバルブ１００が装着されていないことが確認される。
【００５９】
一方、ステップＳ１９でタイヤバルブ１００が装着されていないことが確認されたＮＧ状態の場合には以降の作動を停止し、かつ表示する（ステップＳ２０）。ステップＳ１９でタイヤバルブ１００の装着が確認されると、水平方向駆動部３２のサーボモータ３２ａを作動させて基板３１を待避位置から原位置まで後退させて停止する（ステップＳ２１）。
【００６０】
また、ステップＳ１９のタイヤバルブ１００の装着が確認されると、ホイールリフタ１０のエアシリンダを収縮作動し、タイヤバルブ１００が装着されたホイール１２０がセンタコーン１１に支持されながら下降し、ベルトコンベヤ上に搭載されて搬出されれる（ステップＳ２２）。このホイールサイズを検出するステップＳ１からタイヤバルブ１２０が装着されたホイール１２０を搬出するステップＳ２２を繰り返すことによって各種仕様のホイール１２０にタイヤバルブ１００が連続的に装着される。
【００６１】
従って、このように構成されたチューブレスタイヤ用タイヤバルブ挿入装置１によると、バルブ圧入装置３０の基板３１をホイール１２０の回転中心軸線ａに接離する方向に水平移動する水平方向駆動部３２と、基板３１に支持されて昇降部材３４を昇降する昇降駆動部３５と、昇降部材３４に回動自在に支持されてホイール回転軸線方向ａに延びる揺動アーム３７を回動移動する揺動駆動部３６とを有し、揺動アーム３７の先端にタイヤバルブ１００を保持する挿入子３８を立設することから、これら水平方向駆動部３２、昇降駆動部３５、揺動駆動部３６の作動を制御することによってホイール１２０との当接を回避しつつ挿入子３８に装着されたタイヤバルブ１００をバルブ孔１２１に有効的に誘導でき、円滑なタイヤバルブ１００の装着作業が得られれると共に、タイヤバルブ１００の損傷が回避できる。
【００６２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば上記実施の形態では、バルブ圧入装置３０の水平方向駆動部３２をサーボモータ３２ａ、ボールねじ３２ｂ、同様に上昇駆動装置３５をサーボモータ３５ａ、ボールねじ３５ｂ等によって構成したがエアシリンダや油圧シリンダによって形成することもできる。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明した本発明のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動制御装置によると、ホイール駆動装置によって回転駆動されるホイールのバルブ孔をバルブ検出スイッチによって検出してホイールをバルブ挿入位置に制動停止させ、該バルブ挿入位置に停止したホイールのバルブ孔にバルブ圧入装置によってタイヤバルブを挿入して装着するチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置において、バルブ挿入装置の水平方向駆動部、昇降駆動部、揺動駆動部の作動を制御することによってホイールとの当接を回避しつつ挿入子に装着されたタイヤバルブをバルブ孔に有効的に誘導でき、円滑なタイヤバルブの装着作業が得られると共に、タイヤバルブの損傷が回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示すチューブレス用タイヤバルブ自動挿入装置の概念図である。
【図２】同じく、バルブ検出スイッチの説明図である。
【図３】同じく、挿入子の説明図である。
【図４】同じく、チューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の作動を示すフローチャートである。
【図５】チューブレスタイヤ用のタイヤバルブの説明図である。
【図６】従来のチューブレスタイヤ用タイヤバルブ自動挿入装置の要部説明図である。
【符号の説明】
１チューブレス用タイヤバルブ自動挿入装置
２基台
１５ホイール駆動装置
２０バルブ検出スイッチ
２１発光部
２１ａ検出光
２１ｂ端辺
２２受光部
３０バルブ圧入装置
３１基板
３２水平方向駆動部
３２ａサーボモータ
３２ｂボールねじ
３３支持部材
３４昇降部材
３５昇降駆動部
３５ａサーボモータ
３５ｂボールねじ
３６揺動駆動部
３６ａ回転軸
３６ｂサーボモータ
３７揺動アーム
３８挿入子
１００タイヤバルブ
１２０ホイール
１２１バルブ孔
１２１ｂ端辺
ａホイール回転中心軸線
Ｌバルブ孔のホイール半径方向の位置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tire valve automatic insertion device for a tubeless tire that inserts and attaches a tire valve to a valve hole formed in a wheel.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 5, a tire valve for a tubeless tire generally has a valve stem 101 covered with a rubber valve body 102, and a flange portion 103 that protrudes in an annular shape from the base end of the valve body 102 to form a mounting portion. The snap-type tire valve 100 is widely used.
[0003]
A tire valve automatic insertion device for a tubeless tire for mounting this type of tire valve 100 on a wheel is disclosed in, for example, Japanese Patent Publication No. 2-46403 and Japanese Patent Laid-Open No. 8-188020. The wheel is driven to rotate and the position of the valve hole of the rotating wheel is detected by the valve detection switch, the wheel is braked to the valve insertion position by the brake device, and the tire valve is inserted into the valve hole of the stopped wheel by the push rod of the valve press-fitting device. Installing.
[0004]
The push rod provided in the valve press-fitting device is a long columnar body as shown in FIG. 6, and the base end of the push rod 110 is connected to a push rod operating portion (not shown) such as a cylinder. A small-diameter abutting portion 110a is provided at the distal end via a stepped portion, and an engaging portion 110b having a smaller diameter and a pointed tip is formed at the distal end.
[0005]
Then, the abutting portion 110 a of the push rod 110 is inserted into the concave hole 104 a of the tire valve 100, and the engaging portion 110 b is inserted into the small hole 104 b communicating with the concave hole 104 a so that the tire valve 100 is attached to the tip of the push rod 110. Installing. On the other hand, when the tire valve 100 is press-fitted, the tire valve 100 is pushed into the valve hole 121 of the wheel 120 by the push rod 110 ascending mainly by the contact between the tip of the abutting portion 110a and the bottom of the concave hole 104a. Yes.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
According to the tubeless tire tire valve automatic insertion device disclosed in the above Japanese Patent Publication No. 2-46403 and JP-A-8-188020, the valve hole of the rotating wheel is detected by a valve detection switch, and the wheel 120 is valved. The tire valve 100 can be automatically mounted on the wheel 120 by stopping the brake at the insertion position and inserting the tire valve 100 into the valve hole 121 of the wheel 120 stopped at the valve insertion position by the push rod 110 of the valve press-fitting device. it can.
[0007]
However, since the push rod 110 is formed in a straight line and rises along the axial direction to press-fit the tire valve 100 into the valve hole 121, for example, the rim width is small as shown by a two-dot chain line in FIG. In the wheel 120a and the like, there is a possibility that the tire valve 110 cannot be mounted due to the push rod 110 interfering with the flange opposite to the valve hole 121a, that is, the lower flange.
[0008]
On the other hand, when the push rod 110 is inclined as shown by a two-dot chain line 110a to avoid interference with the lower flange, the tire valve 100 is inserted in a state perpendicular to or perpendicular to the tire valve mounting surface. In other words, there is a possibility that the tire valve 100 cannot be inserted along the drilling direction of the valve hole 121a. As a result, an excessive load acts on the tire valve 100 and the push rod 110 to prevent smooth insertion, and the tire valve 100 may be poorly mounted and the tire valve 100 itself may be damaged. There is a possibility that tire air leakage may be induced due to poor mounting of the tire valve 100 or damage to the tire valve 100 itself.
[0009]
Accordingly, an object of the present invention made in view of such a point is to provide a tire valve automatic insertion device for a tubeless tire in which a smooth tire valve mounting operation is ensured and damage to the tire valve can be avoided.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The invention of the tire valve automatic insertion device for a tubeless tire according to claim 1, which achieves the above object, detects a valve hole of a wheel that is rotationally driven by a wheel drive device by a valve detection switch, and moves the wheel to a valve insertion position. In the tire valve automatic insertion device for a tubeless tire, in which the tire valve is inserted and attached to the valve hole of the wheel stopped at the valve insertion position by the valve press-fitting device, the valve press-fitting device is configured to rotate the axis of rotation of the wheel. A horizontal driving unit that moves the substrate forward and backward substantially horizontally so as to come into contact with and away from the substrate, a lifting drive unit that is supported by the substrate and moves the lifting member up and down, and a substantially horizontal wheel rotation center axis The base end of the lifting member is pivotable about an axis extending perpendicular to the direction of contact with and away from A swing arm that is held and has a tip extending toward the axis of rotation of the wheel, an inserter that is erected on the tip of the swing arm and mounts a tire valve on the tip, and the swing arm And a rocking drive section that rotates the base end of the.
[0011]
According to the first aspect of the present invention, the horizontal drive unit that moves the substrate in the direction of contact with and away from the rotation center axis of the wheel, the elevating drive unit that is supported by the substrate and elevates the elevating member, and the elevating member is rotatable. And an oscillating drive portion that pivotally moves the oscillating arm that extends in the wheel rotation axis direction, and an inserter that holds the tire valve is provided at the tip of the oscillating arm. By controlling the operation of the drive unit, lift drive unit, and swing drive unit, the tire valve mounted on the inserter can be guided to the valve hole while avoiding contact with the wheel, and along the drilling direction of the valve hole Thus, the tire valve can be inserted into the valve hole, and a smooth mounting operation of the tire valve can be obtained, and damage to the tire valve itself can be avoided.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the tire valve automatic insertion device for a tubeless tire according to the first aspect, each of the horizontal direction driving unit, the lifting and lowering driving unit, and the swing driving unit is specified in advance by a wheel size detecting device. The operation is controlled by wheel information data set corresponding to each wheel.
[0013]
According to the invention of claim 2, the shape of the wheel on which the tire valve is mounted is specified in advance by the wheel size detection device, and the horizontal direction drive unit, the lift drive unit, and the swing drive unit are determined by the wheel information data corresponding to the wheel. By controlling the operation, the tire valve mounted on the inserter can be guided to the valve hole while avoiding contact with the wheel more easily and reliably, and smooth mounting of the tire valve on various wheels can be obtained. And damage to the tire valve can be avoided.
[0014]
According to a third aspect of the present invention, in the tire valve automatic insertion device for a tubeless tire according to the first or second aspect, the elevating drive unit moves the substrate up and down so that the inserter faces the constricted portion of the wheel. The horizontal drive unit and the swing drive unit cooperate with each other to move the inserter in the direction of the center axis of rotation of the wheel from a height position facing the constricted portion of the wheel and swing. A tire valve mounted on the inserter is guided to the valve hole by rotating the arm.
[0015]
The invention of claim 3 is a more specific operation of the elevating drive unit, the horizontal direction driving unit, and the swinging drive unit, and the elevating drive unit causes the substrate to be inserted at a height where the inserter faces the constricted portion of the wheel. The tire valve provided in the inserter is moved to the valve hole by moving the wheel in the central axis direction of the wheel by cooperating with the horizontal drive unit and the swing drive unit and rotating the swing arm. By guiding, the tire valve mounted on the inserter can be effectively guided by the valve hole while avoiding contact with the wheel easily and reliably, and a smooth mounting operation of the tire valve can be obtained.
[0016]
According to a fourth aspect of the present invention, in the tire valve automatic insertion device for a tubeless tire according to the third aspect, the valve hole detecting switch has a detection light whose optical axis intersects with the circular locus of the valve hole of the wheel that is rotationally driven. A light-emitting unit that radiates the light-emitting unit, and a light-receiving unit that is opposed to the light-emitting unit with a wheel interposed therebetween and that detects the detection light transmitted through the valve hole, and the lift drive unit is arranged on the optical axis of the detection light. The substrate is moved up and down so that the inserter ascends and descends, and is guided to a height position facing the constricted portion of the wheel.
[0017]
The invention of claim 4 is focused on the fact that there is no obstacle that affects the operation of the valve press-fitting device on the outside including the optical axis portion of the detection light passing through the valve hole, that is, on the side opposite to the wheel rotation center axis. It is made to contact the wheel by raising the inserter, which is the movable member closest to the wheel rotation axis of the valve press-fitting device, to a height position along the optical axis and facing the constricted portion of the wheel. Thus, the inserter can be guided easily and reliably.
[0018]
According to a fifth aspect of the present invention, in the automatic tire valve insertion device for a tubeless tire according to the fourth aspect, the valve hole detection switch detects a valve hole position in a wheel radial direction, and the horizontal direction drive unit is based on the detection. The tire valve mounted on the inserter is guided to the valve hole from a height position facing the constricted portion of the wheel by the cooperation of the swing drive unit.
[0019]
According to the fifth aspect of the present invention, the position of the valve hole of each wheel is detected by the valve light detection switch, and the tire valve mounted on the inserter is guided to the valve hole based on the detection. Even if the installation position is unevenly distributed, the tire valve can be guided to the optimum position of the valve hole, the smooth installation of the tire valve can be ensured, and the load acting on the tire valve can be reduced, resulting in damage to the tire valve. Can be avoided.
[0020]
According to a sixth aspect of the present invention, in the tire valve automatic insertion device for a tubeless tire according to the fifth aspect, the valve hole detecting switch has a wide width in which the light receiving portion extends in a direction orthogonal to a circular locus circle of the valve hole. A valve hole position in the radial direction of the wheel is detected based on detection of an edge of detection light having a light receiving range and transmitted through the valve hole.
[0021]
According to the sixth aspect of the invention, the position of the valve hole in the radial direction of the wheel can be easily detected by detecting the edge of the detection light transmitted through the valve hole by the light receiving portion of the valve hole detection switch.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of an automatic tire valve insertion device for a tubeless tire according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0023]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a tubeless tire valve automatic insertion device 1 according to the present embodiment. The tubeless tire valve automatic insertion device 1 is stored in advance according to wheel information detected by a wheel size detection device. Operation control is performed based on wheel information data such as wheel width, valve hole position, valve hole shape, valve hole forming surface in which the valve hole is drilled, wheel type such as aluminum wheel, steel wheel, emergency wheel, etc. .
[0024]
Reference numeral 2 in the figure denotes a base, and a wheel 120 that is carried into the base 2 by a belt conveyor (not shown) or the like and stopped at a predetermined position by a stopper is fixed on the conveyor surface of the belt conveyor. A wheel lifter 10 for raising the height is disposed. The wheel lifter 10 has a center cone 11 that moves up and down. The center cone 11 has a substantially conical shape in which a tip can be inserted into a hub hole 124 formed in a wheel disk 123, and the hub hole 124 is formed on a conical surface thereof. The wheel 120 is moved up and down by fitting. Accordingly, the conical surface of the center cone 11 formed in a substantially conical shape enables the various wheels 120 having the hub holes 124 having different inner diameters to be supported, while the position of the hub hole 124 of the wheel 120 stopped by the stopper is the center cone. This is possible even if the center axis of the wheel 11 is slightly decentered from the center axis a of the wheel rotation.
[0025]
The center cone 11 is rotatably connected to a piston rod (not shown) of an air cylinder installed upright on the base 2 so as to move up and down. When the wheel 120 mounted on the belt conveyor and brought into contact with the stopper is brought into contact with the stopper, the air cylinder is extended by the detection signal, and the wheel 120 is inserted into the tire valve press-fitting height position from the belt conveyor. To rise.
[0026]
Above the wheel lifter 10, a wheel drive device 15 including a wheel drive pulley 16 and a rotation drive device 17 is provided on an upper frame member or the like (not shown) so as to face the wheel lifter 10. The wheel drive pulley 16 has a drum shape that is rotatably supported on the same axis as the wheel rotation center axis a, and has a friction disk 16a formed of an annular rubber on the lower surface.
[0027]
The rotational drive device 17 has an electric motor 17a, and rotationally drives the wheel drive pulley 16 via a speed reducer and a brake device. The brake device includes a clutch mechanism. Normally, the brake device and the clutch mechanism are in an OFF state, and torque transmission to the wheel drive pulley 16 is interrupted.
[0028]
When the wheel 120 rises together with the center cone 11 and comes into contact with the friction disk 16a, the clutch mechanism is turned on and the wheel drive pulley 16 is rotated by the electric motor 17a to rotate the wheel 120. When the position of the valve hole 121 of the wheel 120 that rotates in synchronization with the wheel drive pulley 16 is detected by a valve detection switch 20 described later, the clutch mechanism is turned off and the brake mechanism is turned on at the same time. The brake mechanism is set to be turned off when the rotation is braked and the wheel drive pulley 16 stops. On the other hand, when the position of the valve hole 121 of the wheel 120 is not detected by the valve detection switch 20 within a predetermined set time, the clutch mechanism is turned off and the rotation of the wheel drive pulley 16 is stopped. .
[0029]
When the rotation of the wheel drive pulley 16 is stopped by braking, the clutch mechanism is turned on, and the wheel drive pulley 16 and the wheel 120 are rotated reversely at a relatively low rotational speed by the wheel drive device 15, and the wheel is detected by the valve detection switch 20. When the 120 valve holes 121 are confirmed, the brake mechanism is activated to instantaneously stop the reverse rotation of the wheel 120 by the wheel drive pulley 16 and hold the wheel 120 at the valve insertion position. Further, a signal is sent to a valve press-fitting device 30 to be described later, and the insertion operation of the tire valve 100 by the valve press-fitting device 30 is started. Further, when the valve hole 121 is not confirmed by the valve detection switch 20 for a predetermined time or more, the NG state is set.
[0030]
The valve detection switch 20 includes a light emitting unit 21 and a light receiving unit 22 that are vertically opposed to each other via a wheel drive pulley 16. The light emitting unit 21 is provided on an upper frame member or the like, while the light receiving unit 22 is a base. 2 is provided via a mounting bracket or the like (not shown).
[0031]
As shown in FIG. 2 in plan view, the light receiving portion 22 is wide in the radial direction of the wheel drive pulley 16, that is, in the direction perpendicular to the circle of the circle of the valve hole 121 of the wheel 120 rotating in synchronization with the wheel drive pulley 16. The optical axis of the detection light 21 a formed by a sensor having a band-shaped light receiving range and radiated from the light emitting unit 21 is configured to intersect with the circular locus circle of the valve hole 121 of the wheel 120, and the intersection is formed at the valve hole 121. Is detected by the light receiving portion 22 and the signal is sent to the wheel drive device 15. Then, the clutch mechanism is turned off by this signal, the brake mechanism is turned on, and the rotation of the wheel drive pulley 16 is braked and stopped. Further, by forming the light receiving range of the light receiving portion 22 wide, the end side 121b of the detection light 21a transmitted through the valve hole 121 can be detected, and the end side 121b of the valve hole 121 can be detected. L can be detected.
[0032]
The valve press-fitting device 30 is in the same direction as the extending direction of the light receiving unit 22 in a plan view and in a linear direction that is guided by a guide rail 3a provided on the base 2 and is in contact with and away from the wheel rotation center axis a. It has a flat substrate 31 that is movably supported. The substrate 31 is formed by a horizontal driving unit 32 formed by a servo motor 32a, a ball screw 32b, and the like between an original position, a retracted position that sequentially approaches the wheel rotation center axis a from the original position, and an insertion position. Move forward and backward.
[0033]
On the substrate 31, a plate-like shape that extends substantially parallel to the optical axis of the detection light 21 a emitted from the light emitting portion 21 of the bulb detection switch 20 toward the light receiving portion 22 and has a lower end attached to and supported by the substrate 31. The support member 33 is provided so as to approach the wheel rotation center axis a as it moves from below to above, and is detected by being guided by a guide rail 33a provided on the surface of the support member 33 on the wheel rotation center axis a side. A lifting member 34 that moves up and down substantially parallel to the light 21a is disposed. The elevating member 34 is moved up and down by an elevating drive unit 35 formed by a servo motor 35a and a ball screw 35b.
[0034]
The elevating member 34 includes a rotary shaft 36a that is substantially horizontal and extends in a direction perpendicular to the direction of contact with and away from the wheel rotation center axis a and is rotatably supported, and a servo motor 36b that rotationally drives the rotary shaft 36a. A swing drive device 36 is provided.
[0035]
A base end of a swing arm 37 extending so that the tip approaches the wheel rotation center axis a is connected to the rotation shaft 36 a of the swing drive unit 36, and the swing arm 37 is connected to the tip of the swing arm 37. An inserter 38 is provided so as to project upward in a direction substantially orthogonal to the extending direction of the. Therefore, the insert 38 is disposed offset from the extending direction of the support member 33 and the lifting member 34 that is lifted and lowered by the lifting drive unit 35 so as to approach the wheel rotation center axis a.
[0036]
The insert 38 is a columnar body as shown in FIG. 3, and is provided with a small-diameter abutting portion 38a at the tip, and an engaging portion 38b having a smaller diameter and a pointed tip is formed at the tip. ing. Then, the abutting portion 38a of the insert 38 is inserted into the recessed hole 104a of the tire valve 100, the engaging portion 38b is inserted into the small hole 104b communicating with the recessed hole 104a, and the insert 38 is connected to the distal end of the insert 38. It is formed so that the tire valve 100 is mounted in a concentric state.
[0037]
These horizontal direction drive unit 32, elevating drive unit 35, and swinging device 36 are different in wheel width and size, the drilling position and drilling status of the valve hole 121 and the like depending on the type of wheel detected by the wheel size detection device. The operation is controlled relative to the wheel information data.
[0038]
In addition to the above-described configuration, the apparatus includes a control unit (not shown) that controls the operation of each of the operating units and a tire valve supply device (not shown) that supplies the tire valve 100 to the insert 38. Yes.
[0039]
Next, the operation of the tire valve automatic insertion device 1 for a tubeless tire configured as described above will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
[0040]
The wheel 120 to which the tire valve 100 is attached is carried into a wheel size detection device by a belt conveyor or the like in the wheel detection step, and the wheel size detection device detects the diameter of the wheel 120, that is, the wheel size and the wheel width (step). S1). The wheel information detected by the wheel size detection device is transmitted to the control unit of the tire valve automatic insertion device 1 for tubeless tires, the specification of the wheel 120 is specified by the control unit based on the wheel information, and the wheel information stored in advance is stored. Wheel information data required for inserting the tire valve of the corresponding wheel 120 is selected from the data.
[0041]
The wheel 120 whose wheel size has been detected by the wheel size detection device is unloaded from the wheel size detection device and loaded into the next valve insertion process by a belt conveyor or the like, and the wheel 120 loaded into the valve insertion process is hit by a stopper. The contact is stopped at a predetermined position on the belt conveyor (step S2). When the wheel 120 is carried into the valve insertion process, the substrate 31 of the valve press-fitting device 30 is held in the original position by the horizontal direction drive unit 32.
[0042]
When the wheel 120 is carried into the valve insertion process, the servo motor 35a of the lifting / lowering drive unit 35 is activated, and the lifting / lowering member 34 is guided by the guide rail 33a through the ball screw 35b (step S3) and swings. As shown in FIG. 3, the abutting portion 38a formed at the tip of the insert 38 protruding from the tip of the swing arm 37 provided on the rotating shaft 36a of the drive portion 36 is held by the tire valve supply device. The tire valve 100 is inserted into the recessed hole 104a of the tire valve 100, the engaging portion 38b is inserted into the small hole 104b communicating with the recessed hole 104a, and the tire valve 100 is mounted at the tip of the insert 38. When the tire valve 100 is mounted on the tip of the insert 38 and the valve reception is completed, the servo motor 35a and the ball screw 35b of the elevating drive unit 35 are operated again, and the elevating member 34 is guided by the guide rail 33a and lowered. The inserter 38 to which the swing drive unit 36 and the tire valve 100 are attached is lowered to the lowered position (step 4).
[0043]
When the elevating member 34 and the like are lowered, the servo motor 32a of the horizontal drive unit 32 is operated, and the substrate 31 of the valve press-fitting device 30 is moved along the guide rail 3a from the original position to the standby position shown in FIG. (Step S5).
[0044]
On the other hand, when the wheel 120 is carried into the valve insertion process by a belt conveyor or the like in step S2 and abuts against the stopper and stopped at a predetermined position, the center cone 11 is raised by the air cylinder of the wheel lifter 10 and the hub hole of the wheel 120 is lifted. Fit into 124 and lift the wheel 120 off the belt conveyor while centering. Then, when the air cylinder further extends to raise the center cone 11 and the wheel 120 comes into contact with the friction disk 16a of the rotary drive device 17 as shown in FIG. At this position, this state is held by the air cylinder (step S6).
[0045]
In step S6, when the wheel 120 comes into contact with the friction disk 16a and the wheel 120 is positioned and held, the clutch mechanism of the brake device of the rotary drive device 17 is turned on, and the wheel drive pulley 16 is rotated by the electric motor 17a. The wheel 120 rotates synchronously with the friction disk 16a via the frictional force of the friction disk 16a (step S7).
[0046]
The rotation of the wheel 120 causes the optical axis of the detection light 21 a emitted from the light emitting portion 21 of the valve hole detection switch 20 to intersect the circle of the circle of the valve hole 121 of the wheel 120. During this time, the detection light 21a is transmitted through the valve hole 121, and this is received by the light receiving unit 22, in other words, the valve hole 121 is detected (step S8).
[0047]
The detection of the valve hole 121 is such that the valve hole 121 is unevenly distributed in the radial direction of the wheel 120 as indicated by the broken line 121a because the light receiving portion 22 has a long light receiving range in the radial direction of the wheel 120 as shown in FIG. Even so, it can be appropriately detected by detecting the end side 21b of the detection light 21a. When the valve detection switch 20 does not detect the valve hole 121 within a preset detection time, it becomes NG and the subsequent operation is stopped and displayed. Accordingly, it is possible to detect in advance a valve hole 121 defect, a valve hole defect, a valve hole clogging due to foreign matter contamination, and the like, which are obstacles to tire valve insertion. It can be prevented beforehand.
[0048]
Upon receipt of the signal from the valve hole detection switch 20 in step S8, the wheel drive device 15 turns off the clutch, turns on the brake mechanism, cuts off the torque transmission from the electric motor 17a to the wheel drive pulley 16, and brakes the wheel. The drive pulley 16 and the wheel 120 are stopped by the damping of the inertia amount. After stopping, the brake mechanism is turned off and the clutch mechanism is turned on to drive the wheel drive pulley 16 in a reverse rotation at a relatively low speed. When the optical axis 21b of the detection light 21a from the light emitting part 21 of the valve hole detection switch 20 passes through the valve hole 121 and the light receiving part 22 receives the light, the signal is sent to the wheel drive device 15 to cause the clutch mechanism The wheel drive pulley 16 is stopped by turning OFF and the brake mechanism is turned ON, and the rotation of the wheel 120 is instantaneously stopped to stop the wheel 120 at the valve insertion position (step S9).
[0049]
On the other hand, the optical axis of the detection light 21a radiated from the light emitting portion 21 of the bulb hole detection switch 20 and transmitted through the bulb hole 121 is such that the light receiving portion 22 is long in the radial direction of the wheel 120 and has a wide band shape as shown in FIG. Therefore, the position L of the valve hole 121 in the radial direction with respect to the wheel 120, that is, the position of the valve hole 121 is measured by detecting the end side 21b (step S10).
[0050]
The position of the valve hole 121 measured in step S10 and the valve hole position data of the wheel information data corresponding to the wheel 120 detected in the wheel detection process in step S1 in advance are collated (step S11), and the position of the valve hole 121 is checked. It is determined whether or not is drilled within an appropriate range (step S12). If the valve hole 121 is in an NG state provided at an inappropriate position in step S12, the subsequent operation is stopped and displayed (step S13).
[0051]
If it is determined in step S12 that the valve hole 121 is located within an appropriate range, the servo motor 32a of the horizontal drive unit 32 is operated to move the substrate 31 from the standby position via the ball screw 32b to the insert 38. To the insertion position close to the optical axis of the detection light 21a radiated from the light emitting portion 21 of the valve hole detection switch 20 and transmitted through the valve hole 121. Advance (step S14).
[0052]
Next, wheel information data such as wheel width, valve hole position, valve hole forming surface shape in which the valve hole is formed based on the specification of the wheel 120, and valve hole indicating the actual position of the valve hole 121 measured in step S10. Each component of the valve press-fitting device 30 is configured by combining the operations of the horizontal movement drive unit 32, the lift drive unit 35, and the swing drive unit 36 of the valve press-fitting device 30 in accordance with control preset by position data or the like. The tip of the tire valve 100 held at the tip of the insert 38 in a state avoiding contact with the wheel 120 is guided to the temporary insertion position where the tip of the tire valve 100 faces the valve hole 121 or the tip slightly enters the valve hole 121 and is horizontal. The movement drive unit 32 and the swing drive unit 36 are stopped, and the insert 38 and the tire valve 100 with respect to the elevating member 34 are moved. Held in the insertion position (step S15).
[0053]
The operation of the horizontal movement drive unit 32, the elevation drive unit 35, and the swing drive unit 36 in step S15 is performed, for example, as shown by the broken line arrow in FIG. From the state of the insertion position close to the detection light 21a transmitted through the valve hole 121, the servo motor 32a of the elevating drive unit 35 is operated and the ball screw 32b is rotated along the guide rail 33a provided on the support member 33. The elevating member 34 is raised. As the elevating member 34 is raised, the insert 38 provided at the tip of the swing arm 36b of the swing drive unit 36 and the tire valve 100 attached to the insert 38 are linear along the optical axis of the detection light 21a. Then, the elevating drive unit 35 is stopped by being raised to a height position passing through the lower flange 125a of the wheel 120 and facing the constricted portion 126 below the upper flange 125b. At the time of this rise, there is no obstacle that prevents the rise at least on the outside of the detection light 21a and the optical axis transmitted through the valve hole 121, that is, on the opposite side of the detection light 21a to the wheel rotation center axis a. It is possible to ascend to the position with the shortest distance, and the inserter 38 can be guided easily and reliably.
[0054]
Subsequently, the insert plate 38 and the tire valve 100 are supported by moving the substrate 31 along the guide rail 3a from the height position where the flange 125a faces the drop portion 126 by the operation of the servo motor 32a of the horizontal movement drive unit 32. It moves to the wheel rotation center axis a side through the member 33 and the like, and the swing arm 37 is swung by the servo motor 36b of the swing drive unit 36 to rotate the insert 38 so that the tip of the tire valve 100 is shown. 3, the tire valve 100 is positioned so as to face the valve hole 121 and to be coaxial with the valve hole 121, that is, to be orthogonal to the valve hole forming surface.
[0055]
The positions where the tire valve 100 is coaxially opposed to the valve hole 121 are the horizontal movement drive unit 32 and the swing drive unit 36 based on the valve hole position data indicating the actual position of the valve hole 121 measured in step S10. The posture control of the tire valve 100 performed in accordance with each wheel 120 by the operation control and orthogonal to the valve hole forming surface is performed according to the valve hole forming surface shape set in advance based on the specifications of the wheel 120. This is performed by controlling the operation of the swing drive unit 36 based on the wheel information data. Therefore, even when the drilling position of the valve hole 121 is unevenly distributed from the reference position, the tire valve 100 can be guided to the optimum position of the valve hole 121 actually drilled according to the uneven distribution.
[0056]
Following the guidance of the tire valve 100 to the temporary insertion position in step S15, the lifting / lowering member is moved along the guide rail 33a provided on the support member 33 by operating the servo motor 35a of the lifting / lowering drive unit 35 and rotating the ball screw 35b. 34 is raised. As the elevating member 34 is raised, the tire valve 100 attached to the insert 38 is inserted into the valve hole 121 from the valve cap side as shown by a one-dot chain line in FIG. 3, and the tire valve 100 is attached to the wheel 120. (Step S16). Therefore, even when the drilling position of the valve hole 121 is unevenly distributed, the tire valve 100 can be guided to the optimal position of the valve hole 121, the smooth mounting of the tire valve 100 can be ensured, and the tire valve 100 acts. A reduction in load can be obtained, and damage to the tire valve 100 can be effectively avoided.
[0057]
When the tire valve 100 is mounted on the wheel 120, the lift member 34 is lowered by the operation of the servo motor 35 a of the lift drive unit 35, and the insert 38 supported by the lift member 34 is lowered to the temporary insertion position. The horizontal movement device 32, the raising / lowering drive unit 35, and the swing drive unit 36 are operated in reverse to step S15 to retract the insert 38 from the temporary insertion position to the retracted position (step S17). When moving from the temporary insertion position to the temporary evacuation position in step S17, the movement locus of the tip A of the insert 38 is controlled in the direction opposite to the arrow along the broken arrow at the tip A of the insert 38 in FIG. Contact of each component of the press-fitting device 30 with the wheel 120 is avoided.
[0058]
Subsequently, the servo motor 32a of the horizontal driving unit 32 is operated to retract the substrate 31 from the insertion position to the standby position (step S18). After the substrate 31 reaches the retracted position, the valve detection switch 20 is actuated again, and it is confirmed that the tire valve 100 is mounted in the valve hole 121 (step S19). That is, during the insertion operation of the tire valve 100, the wheel drive pulley 16 stops rotating and the wheel 120 is maintained at the valve insertion position, so that the optical axis 21b from the light emitting unit 21 intersects the position of the valve hole 121. When the light receiving unit 22 does not receive the detection light 21a, the tire valve 100 is mounted, and when the detection light 21a is received by the light receiving unit 22, the tire valve 100 is not mounted. It is confirmed.
[0059]
On the other hand, when it is confirmed that the tire valve 100 is not attached in step S19, the subsequent operation is stopped and displayed (step S20). When it is confirmed in step S19 that the tire valve 100 is mounted, the servo motor 32a of the horizontal drive unit 32 is operated to retract the substrate 31 from the retracted position to the original position and stop (step S21).
[0060]
When it is confirmed that the tire valve 100 is mounted in step S19, the air cylinder of the wheel lifter 10 is contracted, and the wheel 120 with the tire valve 100 mounted is lowered while being supported by the center cone 11, and then on the belt conveyor. And then carried out (step S22). The tire valve 100 is continuously attached to the wheel 120 of various specifications by repeating the step S22 for carrying out the wheel 120 to which the tire valve 120 is attached from the step S1 for detecting the wheel size.
[0061]
Therefore, according to the tire valve insertion device 1 for a tubeless tire configured as described above, the horizontal direction drive unit 32 that horizontally moves the substrate 31 of the valve press-fitting device 30 in the direction of contact with and away from the rotation center axis a of the wheel 120; An elevating drive unit 35 that is supported by the substrate 31 and elevates the elevating member 34, and an oscillation drive unit 36 that is pivotally supported by the elevating member 34 and that pivots and moves an oscillation arm 37 that extends in the wheel rotation axis direction a. Since the inserter 38 that holds the tire valve 100 is erected at the tip of the swing arm 37, the operations of the horizontal drive unit 32, the lift drive unit 35, and the swing drive unit 36 are controlled. Thus, the tire valve 100 mounted on the insert 38 can be effectively guided to the valve hole 121 while avoiding contact with the wheel 120, and the smooth tire valve 100 With wearing work is obtained, damage of the tire valve 100 can be avoided.
[0062]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of invention. For example, in the above embodiment, the horizontal drive unit 32 of the valve press-fitting device 30 is constituted by the servo motor 32a and the ball screw 32b, and similarly the ascending drive device 35 is constituted by the servo motor 35a and the ball screw 35b. Can also be formed.
[0063]
【The invention's effect】
According to the tire valve automatic control device for a tubeless tire of the present invention described above, the valve hole of the wheel driven to rotate by the wheel drive device is detected by the valve detection switch, and the wheel is braked and stopped at the valve insertion position. In the tire valve automatic insertion device for tubeless tires, where the tire valve is inserted into the valve hole of the wheel stopped at the position by the valve press-fitting device, the operation of the horizontal drive unit, the lift drive unit, and the swing drive unit of the valve insertion device By controlling the wheel, the tire valve mounted on the inserter can be effectively guided to the valve hole while avoiding contact with the wheel, so that a smooth mounting operation of the tire valve can be obtained and damage to the tire valve can be avoided. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a tubeless tire valve automatic insertion device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is also an explanatory diagram of a valve detection switch.
FIG. 3 is also an explanatory diagram of an inserter.
FIG. 4 is a flowchart showing the operation of the automatic tire valve insertion device for tubeless tires.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a tire valve for a tubeless tire.
FIG. 6 is an explanatory view of a main part of a conventional tire valve automatic insertion device for tubeless tires.
[Explanation of symbols]
1 Tubeless tire valve automatic insertion device
2 base
15 Wheel drive
20 Valve detection switch
21 Light emitting part
21a Detection light
21b Edge
22 Receiver
30 Valve press-fitting device
31 substrates
32 Horizontal drive
32a Servo motor
32b Ball screw
33 Support member
34 Lifting member
35 Lifting drive
35a Servo motor
35b Ball screw
36 Swing drive
36a Rotating shaft
36b Servo motor
37 Swing arm
38 Insertor
100 tire valve
120 wheels
121 Valve hole
121b Edge
a Wheel rotation center axis
L Wheel hole radial position

Claims

The valve hole of the wheel that is rotationally driven by the wheel drive device is detected by a valve detection switch, the wheel is braked and stopped at the valve insertion position, and the tire valve is inserted into the valve hole of the wheel stopped at the valve insertion position by the valve press-fitting device. In the tire valve automatic insertion device for tubeless tires to be inserted and mounted,
The valve press-fitting device
A horizontal driving unit that moves the substrate forward and backward substantially horizontally so as to be in contact with and away from the rotation center axis of the wheel;
An elevating drive unit that is supported by the substrate and moves up and down the elevating member;
The base end is supported by the elevating member so as to be rotatable about an axis that is substantially horizontal and extends perpendicularly to the direction of contact with and away from the wheel rotation center axis, and the tip is supported by the rotation center axis of the wheel. A swinging arm extending toward the
An inserter standing at the tip of the swing arm and mounting a tire valve on the tip;
A tire valve automatic insertion device for a tubeless tire, comprising: a swing drive unit that rotates a base end of the swing arm.

The horizontal drive unit, the lift drive unit, and the swing drive unit are controlled by wheel information data set in advance corresponding to each wheel specified by the wheel size detection device. Item 2. A tire valve automatic insertion device for a tubeless tire according to Item 1.

The raising / lowering driving unit moves the substrate up and down to guide the inserter to a height position facing the constricted part of the wheel, and the horizontal driving unit and the swing driving unit cooperate with each other, The tire valve mounted on the inserter is guided to the valve hole by moving the wheel from the height position facing the constricted portion of the wheel in the direction of the central axis of rotation of the wheel and rotating the swing arm. The tire valve automatic insertion device for a tubeless tire according to claim 1 or 2.

The valve hole detection switch
A light emitting unit that emits detection light whose optical axis intersects with the circular locus of the valve hole of the wheel that is rotationally driven;
A light receiving portion that detects the detection light that is disposed opposite to the light emitting portion and the wheel and passes through the bulb hole;
The lifting drive unit is
The tubeless tire according to claim 3, wherein the substrate is moved up and down so as to move up and down along the optical axis of the detection light and guided to a height position facing a constricted portion of the wheel. Tire valve automatic insertion device.

Valve hole detection switch
The position of the valve hole in the wheel radial direction is detected, and on the basis of the detection, the inserter is mounted on the inserter from the height position facing the constricted part of the wheel by the cooperation of the horizontal drive unit and the swing drive unit. The tire valve automatic insertion device for a tubeless tire according to claim 4, wherein the tire valve is guided to the valve hole.

The valve hole detection switch
The light receiving portion has a wide light receiving range extending in a direction perpendicular to the circular locus circle of the valve hole, and the position of the valve hole in the radial direction of the wheel is determined based on detection of the edge of the detection light transmitted through the valve hole. 6. The tire valve automatic insertion device for a tubeless tire according to claim 5, wherein the device is detected.