JPH01291138A - リムの自動検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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
ットとしては、従来、特開昭５５−３６７４５号公報に
記載された種類のものがある。この検査ユニットは、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〕

この検査ユニットは、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、−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くてはならな
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、上記検査ユニットでは検査能
率の向上に限界がある上、検査精度も低いので、上記検
査ユニットを用いてリムの自動検査装置を構成するには
問題があった。

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ャ
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ョンとリム待機
ステーションを結ぶ入側搬送手段であって、駆りｊ輪Ｉ
Ａと従動輪１８間に亘り張架されて並列する２本のチェ
ノＩＣ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本のチェノ
ＩＣの間）には、その従動輪ＩＢ側にリム搬入台８、駆
動輪ＩＡ側にリム待機台９が配設されている。リム搬入
台８は固定台であって、図示しない自動搬入手段によっ
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はキャリアであって、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つのクランプユニット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
）との間に亘って往復動する。第２図において、クラン
プユニット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１７Ｒからなり右上枠１２
Ｒ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２０ＬＢ、ギヤ２０ＬＡを回動するためのシリンダ２
１、開閉クランプ１８Ｒの上記２本のアーム１７Ｈの一
端を軸支持する軸１９Ｒ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２０Ｒ
Ｂ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１７Ｌ１１７Ｒの他端に支持された弾性クラ
ンブロールである。

キャリア１０は、上記リム待機ステーションとリム特定
部位検査ステーション、該リム特定部位検査ステーショ
ンとリム欠陥検査ステーションを結ぶ搬送手段であって
、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ＩＡ側とリム待機台９を囲み、クランプユ
ニット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、クランプユニット１４のクランプ中心が
リム特定部位検査ステーショ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ョンとリム排出ステー
ションとの間を結ぶ出側搬送手段であって、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本のチェノ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３
２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のロッド伸張によ
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本のチェノ
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、そのコンベヤ３１の従動輪３０Ｂ
側が上記第１位置にあるキャリア１０と隣接しており、
該キャリア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
搬送方向に向かって移動し、クランプユニット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）であって、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
チャック盤４４を有しており、このチャック盤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ットを有しており、上側投受光部
４５Ｕは昇降杆４２に設けられた支持部４６に、ロッド
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のロッド端に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のロッド端に、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５３０Ｂ及び下側投光部５３０Ａが溶接付
検出ユニットと異なる角度配置で設けられている。上側
受光部５３０Ｂ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５３Ｕ＾はチャック盤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５３０Ａは回転検査台２４の咳台面中央に露
出する軸２４Ａの上面に取付は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のロッド端部に支持されており、その受
光面は、昇降シリンダ５５のロッド伸張時に下側投光部
５３°ＤＡ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）であって、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（ラッ
ク・ピニオン機構）６３を有している。このラック・ビ
ニオン機構６３は、水平方向往復動可能に支持された上
部ラック６４Ｕと下部ラック６４Ｄ１両ラックの間に介
在して両ラックと歯車係合するビニオン６５を有し、上
部ラック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ャンバ６７Ａ、下部ラック６４
Ｄの一端側から垂下する支持杆６６Ｂの下端部に、該外
側チャンバ６７Ａと対向するように取着された内側チャ
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
置であって、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によってリム待機台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、クランプユニット１３の開閉クランプ１
８Ｌ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１７ＬＳ１７Ｒ
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）ｈ、キャリア１０が第２位置へ向かって前進を開
始し、回転検査台２４が上昇する。キャリア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、チャック盤４４が下降
して、クランプユニット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とチャック盤４４とで挟圧固
定されると、クランプユニット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ャリア１０が
第１位置へ向かって後進する。

（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、クランプユニット１４の開閉クランプ
１８Ｌ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、このクランプユニット１４によるク
ランプ動作が完了するまでに、前記＋１１〜（２）に記
載した動作が行われる。

（６）次いで、昇降シリンダ４１が復動してチャック盤
４４が上昇するととも回転検査台２４が下降し、第１位
置にあるキャリア１０が、クランプユニット１４でリム
Ｍを把持し、また、クランプユニット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
って前進する。

（７）キャリア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、クランプユニット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、外側チャンバ６７Ａと内側
チャンバ６７Ｂが下降し、ラック・ビニオン機構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、外側チャンバ６７Ａと内側
チャンバ６７Ｂを圧着させ、クランブユニットｌ４によ
るリムクランプを解除する。検査台３６はキャリア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、チャック盤４４が下降して、クラ
ンプユニット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とチャック盤４４とで挟圧固定されると
、クランプユニット１３によるリムクランプが解除され
る。

（８）上記クランプユニット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、ラック・ビニオン機構６３が開動作して外側チャン
バ６７Ａと内側チャンバ６１Ｂによるクランプが解除さ
れ、昇降シリンダ６１が復動して外側チャンバ６７Ａと
内側チャンバ６７Ｂ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。

■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
作によって、下側投受光部４５Ｄはシリンダ４９と５１
の動作によって、第８図（ａｌ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１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４５０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（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、外側チャンバ６７Ａと
内側チャンバ　６７Ｂが搬送方向に対してなす角度であ
る。

■リム欠陥検出動作 空気漏れ検査装置６０は、外側チャンバ６７Ａと内側チ
ャンバ６７Ｂが昇降シリンダ６１の動作により所定高さ
まで下降し、ラック・ビニオン機構６３の動作により、
第８図（ｂｌに示すように、外側チャンバ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、内側チャンバ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７２によって監視され
、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？ＯＡ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」−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。

■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
０Ａと上側受光部５３０Ｂｉ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５
３ＤＢ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５
３０Ｂや下側受光部５３０Ｂ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５３０Ｂはリムキャリア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の内外周面にチャンバを当てて気密室を形成し、加圧
空気を送給して、上記チャ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、リム欠陥検査袋Ｒ６０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ョンからリム欠陥検査
ステーションへ、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を無から良・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
検出ユニットが昇降動かつ横動自在であり、リム欠陥検
査装置６０の外側チャンバ、内側チャンバも昇降動かつ
機動自在であり、更に、リムキャリア１０はクランプユ
ニットでリムをクランプするので、リムの高さや直径が
異なっ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ョン
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って上記リム
欠陥検査ステーションにリムを移送し、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ャリアの平面図、第３図
は上記リムキャ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・・−・リムキャリヤ、２４−・回転検査台、
３０−・出側搬送手段、３６−検査台、３７−・すム排
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、６７
Ｂ−・−チャンバ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）リム待機ステーション、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ョン、リム欠陥検査装
   置を備えるリム欠陥検査ステーション及びリム排出ステ
   ーションが順次並び、被検対象であるリムを上記リム待
   機ステーションまで搬送する入側搬送手段、上記待機ス
   テーションにあるリムを把持して上記リム検査部位検出
   ステーションに搬送すると同時に該リム検査部位検出ス
   テーションにあるリムを把持して上記欠陥検査ステーシ
   ョンに搬送する往復駆動式のリムキャリア、検査が終了
   したリムを該欠陥検査ステーションから不良リム排除部
   を経て上記排出ステーショ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. （２）リム検査部位検出ステーショ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。