JPH03176201A - スポーク挿入装置のハブの位置決め装置 - 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】 ［利用分野及び発明の概要］ 本発明は、ハブのスポーク穴にスポークを自動的に挿入
する装置、所謂スポーク挿入装置におけるハブ位置の位
置決め装置に関するものであり、水平姿勢に固定したハ
ブを間欠的に自転させてスポーク穴とスポーク挿入軌跡
とを一致させる場合に、ハブの自転（回転）駆動力をス
テッピングモータによって付与する方式とするとともに
、スボーク穴検知時点で前記モータによる回転を停止す
るようにして、スポーク挿入作業における位置決めに要
する時間を短縮しようとするものである。又、前記回転
ピッチを記憶しておくことにより最終のスポーク穴への
回転送りをスポーク穴を検知することなく前記記憶ピッ
チから選定するものであり、この点からも、位置決めに
要する時間を短縮しようとするものである。

［従来技術及びその課題］ ハブのつば部にスポークを挿入する装置として、ハブを
その軸部を水平姿勢で支持してこれに各スポークを挿入
する形式のものが、公表特許公報：昭５８−５００９４
４号公報に提案されている。

このものは、それまでの自重によってスポークを挿入す
る方式のものに比べて両方のつば部に同時にスポークを
挿入できる利点がある。この水平支持式のスポーク挿入
装置を第４図〜第８図に基いて説明すると以下の通りで
ある。

この従来の装置では、第４図に示すように、ハブ（１）
を水平に支持し、スポーク（Ｓ）を押込み装置によって
ハブ（１）のつば部（１０ａ）　（ｆｏｂ）に形成した
スポーク穴（１１）　（１２）に、その側方から挿入す
るものである。そして、この側方からのスポーク（Ｓ）
の挿入を可能にするためにその挿入方向を特殊に設定し
である。

これは、一方のつば部に挿入されるスポークの挿入方向
は一方向ではなく、第８図に示すように、連続するスポ
ーク穴に挿入されるスポークの方向が相互に逆転するか
らである。つまり、一方のつば部には、つば部の外側か
らスポーク（Ｓ）が挿入されるスポーク穴（１１）と内
側から挿入されるスポーク穴（１２）とが円周上に交互
に連続しているからである。そこで、第１図に示すよう
に、水平姿勢に支持したハブ（１）のつば部（１０ａ）
のスポーク穴（１１）にはハブ（１）の左側に設置した
第１押込み装置（２１）によってスポーク（Ｓ）が押込
まれ、スポーク穴（１２）にはハブ（１）の右側に設置
した第２押込み装置！　（２２）によってスポーク（Ｓ
）が挿入される。他方のつば部（１０ｂ）のスポーク穴
（１１）にはハブ（１）の右側に設置した第３押込み装
置（２３）によってスポーク（Ｓ）が挿入され、スポー
ク穴（１２）にはハブ（１）の左側に設置した第４押込
み装置（２４）によってスポーク（Ｓ）が挿入される。

そして、これらの挿入方向が相互に交叉しないようにす
るとともにスポーク（Ｓ）の挿入軌跡及びその延長線が
反対側のつば部に接触しないように前記押↓ 込み装置の姿勢が設定されいる。この為、この従来のも
のでは、スポーク穴（１１）に対応する第１・第３押込
み装置（２１）　（２３）を水平姿勢とするとともに、
スポーク（Ｓ）の挿入軌跡の先端側を斜め後方に向けて
あり、スポーク穴（１２）に対応する第２・第４押込み
装置（２２）　（２４）は、スポーク（Ｓ）の挿入軌跡
の先端側を斜め下方に向けるとともに斜め前方に向けで
ある。

これにより、同図に示すように、水平姿勢に支持固定さ
れたハブ（１）のスポーク穴（１１）　（１２）には、
各スポーク穴に適合した状７態にスポーク（Ｓ）が各別
に且同時に挿入できることとなる。

どころが、この同時挿入をするためには、各押込み装置
からのスポーク挿入軌跡をスポーク穴（１１）　（１２
）に一致させた状態にハブ（１）を固定する必要がある
。つまりハブ（１）の位置決めが必要になる。

そこで、この従来のものでは、第５図〜第７図に示すよ
うなハブ（１）の回転駆動装置と関連した位置決め装置
が採用されている。

この位置決め装置は、位置決め機能と間欠送り（回転）
機能を兼備したもので、一方のつば部（１０ｂ）に対し
て接離自在に対応させてあり、前記つば部（１０ｂ）の
外側に位置する位置検出装置（３）と、つば部（１０ｂ
）の内側に位置する出力ビン（４１）を前後に揺動でき
且左右に進退できるようにした送り機構（４２）と、こ
れら位置検出装置（３）および送り機構（４２）を昇降
駆動する昇降駆動装置（４０）とからなる。

これらの機構の組合せにより、位置検出装置（３）の穴
検知センサ（３１）がスポーク穴（１１）又はスポーク
穴（１２）と一致する位置に降下した時点で訂正穴検知
センサ（３１）の出力によりこの降下移動が停止され、
前記穴検知センサ（３１）と対面する位習ボーク穴（１
１）又はスポーク穴（１２）に嵌入されて送り機構（４
２）がつば部（１０ｂ）と回動可能な状態に係合し、こ
れに続く動作により昇降駆動装置（４０）によって出力
ビン（４１）が第７図のように円弧運動して下死点まで
降下８勤される。そして、出力ビン（４１）が下死点に
位置したとき、これが嵌入したスポーク穴の位置が所定
の位置に８勤される。この位置は、四つの押込み装置か
らのスポーク（Ｓ）の挿入軌跡との関係が既述のような
関係となるように設定されたものである。又、ハブ（１
）は常時制動状態にあることから、送り機構（４２）の
復帰動作によって出力ビン（４１）がスポーク穴（１１
）又はスポーク穴（１２）から脱出し、装置全体が復帰
上昇すると、各各押込み装置とこれに対向するスポーク
穴（１１）又はスポーク穴（１２）とが正確に対向した
ものとなると共にこの状態に維持され、この後で、各押
込み装置を動作させてスポーク（Ｓ）を対応するスポー
ク穴に挿入すると四つのスポークが同時挿入できること
となる。

従って、この従来の位置決め装置は、位置決め機能とハ
ブ（１）の間欠回転機能とを兼備する利点があるととも
に、スポーク穴（１１）とスポーク穴（１２）の間隔が
一定でない場合でも正確にスポーク（Ｓ）を挿入できる
利点がある。

ところが、位置検出装置（３）によってスポーク穴を検
知してから、これらスポーク穴を適正位置にセットする
までに多大の時間を要し、これが原因となって、スポー
ク挿入作業全体の所要時間も長くなる、とういう不都合
がある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、「ハ
ブ（１）を水平姿勢に支持し、これのっぽ部（１０ａ）
　（１０ｂ）の両側に所定の姿勢で設置した四つに の押込み装置よって前記各つば部に形成したスポーク穴
（１１）　（１２）にスポーク（Ｓ）を各別に強制挿入
するようにしたスポーク挿入装置であって、又は１組の
スポーク挿入完了時点で一定角度ハブ（１）を回転させ
て次の挿入姿勢にハブ（１）をセットするようにしたハ
ブの位置決め装置」において、ハブ（１）の位置決めに
要する時間を短縮できるようにすることをその課題とし
、このため、位置決め機能部の各部の動作所要時間を短
縮することをその具体的な課題とする。

［技術的手段］ 上記課題を解決するために講じた本発明の技術的手段は
ｒハブ（１）のつば部の周縁に回転伝動状態に接触する
駆動ローラ（４３）と、この駆動ローラ（４３）を回転
駆動するモータ（Ｍ）　　と、つば部に配設されたスポ
ーク穴と一致した時点で検知出力信号を出す位置検出装
置（３）と、この位置検出装置（３）をスポーク穴の移
動軌跡と対向する検知位置とつば部の外側に位置する退
避位置の２位置間で往復させ且前記２位置で停止させる
位置セット装置（４）と、前記位置検出装置（３）から
の検知出力信号が入力された時点でモータ（Ｍ）を回転
停止状態とすると共に前記退避装置を退避動作させる制
御装置（５）と、から構成され、前記駆動ローラ（４３
）をゴム等の摩擦係数の大きな素材から構成するととも
に前記モータ（Ｍ）を回転停止時に制動状態となる形式
のモータとし、前記位置検出装置（３）がスポーク穴を
検知した時点では各押込み装置とこれに対応するスポー
ク穴とがスポーク（Ｓ）を挿入できる特定の関係となる
ようにした１ことである。

［作用］ 本発明の上記技術的手段は次のように作用する。

位置検出状態での各押込み装置によるスポーク挿入動作
は既述従来のものと同様に進行する。そして、少なくと
も一方のつば部の１つのスポーク穴へのスポーク（Ｓ）
の挿入動作が完了すると、次のスポーク穴とこれに対応
する押込み装置とが適合するように、ハブ（１）がモー
タ（Ｍ）によりて回転駆動される。この回転の際には位
置検出装置（３）がスポーク穴の移動軌跡に一致する位
置にあるから、この回転中に次の穴とスポーク穴（１１
）又はスポーク穴（１２）とが一致し、このときの検知
出力信号が制御装置（５）に入力されて、これからの出
力によってモータ（Ｍ）の回転が停止され、同時に位置
セット装置（４）が動作して位置検出装置（３）が検知
位置からっは部の外側の退避位置に退避し停止えしめら
れる。

この状態では、モータ（Ｍ）が制励状態にあると共にハ
ブ（１）のつば部局縁と駆動ローラ（４３）との接触部
には十分な摩擦力が作用しているから、この状態に維持
され、この状態で既述のスポーク挿入動作が進行すると
各スポークがほぼ同時にスポーク穴（１１）又はスポー
ク穴（１２）に挿入されることとなる。

［効果］ 本発明は上記構成であるから次の特有の効果を有する。

位置検出装置（３）が検知状態になフた時点では、各押
込み装置とスポーク穴（１１）　（１２）との関係が適
正な状態になっているから、従来のようにスポーク穴を
検知してから適正姿勢に駆動させるものに比べてハブ（
１）のつば部を適正姿勢にセットするに要する時間が短
縮される。

又、ハブ（１）を回転するために回転力が直接伝達され
るものであるから、従来のように、二つの直線駆動手段
の連続的動作によってハブ（１）を−定角度回動させる
送り爪機構に比べて、この回転の為の所要時間が短縮で
きる。

従って、全てのスポーク（Ｓ）を挿入するに要する時間
も大幅に短縮できる。又、位置決め装置の構造が大幅に
簡略化できる。

さらに、ハブ（１）を別個に設けた制動装置によって制
動するものではなく、モータ（Ｎ１）を制動機能を発揮
するものとしたから、ハブ（１）を回転駆動するための
余分なトルクが生じない。つまり回転駆動時の所要トル
クが小さくなる。

［実施例］ 以下、本発明の実施例を第１図から第３図に基いて説明
する。

この実施例の装置では、第１図に示すように、ハブ（１
）を水平姿勢に支持した状態でつば部（１０ａ）（１０
ｂ）の頂部に位置するスポーク穴（１１）　（１２）に
、スポーク（Ｓ）を両側から挿入するようにしてあり、
このスポーク（Ｓ）を挿入するための各押込み装置は既
述の従来例と大略同様の配設姿勢となっている。なお、
各押込み装置の平面的な配設姿勢は第２図のようになっ
ており、各押込み装置からのスポーク（Ｓ）の挿入軌跡
は反対側のつば部に接触しないようになフている点で従
来のものと同様である。

又、各押込み装置はハブ（１）のサイズに合せてその姿
勢や位置を調整可能にしである。さらに、公知のスポー
ク供給装置が前記各押込み装置に並設されており、この
装置によってスポーク（Ｓ）が−木づつ各押込み装置に
所定のタイミングで供給され、後述の位置決め装置によ
ってハブ（１）のつば部（ｌｏａ）　（１０ｂ）が所定
の姿勢になったとき、つまり、スポーク穴（１１）　（
１２）が正確に各押込み装置に対応したときに上記各押
込み装置から前記スポーク穴にスポーク（Ｓ）が挿入さ
れる。尚、この実施例ではっは部（１０ａ）　（ｆｏｂ
）のそれぞれの頂部に位置するスポーク穴（１１）　（
１２）にスポーク（Ｓ）を挿入するようになっており、
さらに、−工程によって一対のスポーク穴ｍ）　（１１
）又は一対のスポーク穴（１２）　（１２）に２木のス
ポーク（Ｓ）が各別に挿入できるものとしである。

次に、位置決め装置について更に詳細に説明する。

位置決め装置は、ハブ（１）の回転駆動装置と、スポー
ク穴に対応する位置検出装置（３）　（３）とからなり
、前記回転駆動装置としては、つば部（１０ｂ）の周縁
にトルク伝達状態で転がり接触する駆動ローラ（４３）
と、これを駆動するモータ（Ｍ）　　としてのステッピ
ングモータ（ＳＩＪ）との組合せか）呆用される。

つば部に挿入されたスポーク（Ｓ）の重量によるハブ（
１）の自転を阻止するため、前者の駆動ローラ（４３）
としては、ゴムやウレタン等の摩擦係数が大きく且所定
の弾性を具備する素材によって構成され、この駆動ロー
ラ（４３）が一定の加圧力でつば部（１０ｂ）の外周縁
に圧接されている。又、後者のステッピングモータは、
この実施例ではっは部（１０ａ）　（１０ｂ）に対応さ
せた位置検出装置（３）からの出力に応じて所定の動作
４８号を出力する制御装置（５）によってその回転角度
が制御される。尚、スチッピングモータ（ＳＭ）は回転
停止状態にセットされたときには制動機能を有するから
、このときには、つば部駆動ローラ（４３）との接触部
の滑りが生じないかぎりハブ（１）は回転しない。

２つの位置検出装置（３）　（３）は、つば部（１０ａ
）（１０ｂ）におけるスポーク穴（１１）　（１２）の
配列態様に応じて各つば部への対応位置が各別に設定さ
れている。そして、各位置検出装置（３）は発光部（３
２）と受光部（３３）とからなり、前者の発光部（３２
）が対応するつば部の内側に位置し、つば部の内側で前
記発光部（３２）と対面する位置に受光部（３３）が位
置する関係となっている。尚、各位置検出装置（３）は
、位置セット装置（４）としてのエアーシリンダ（４ａ
）又はエアーシリンダ（４ｂ）の出力軸に連設されてお
り、このエアーシリンダによって各別に昇降駆動される
。そして、この昇降駆動のタイミングは、モータ（Ｍ）
と共に制御装置（５）によフて制御されるようになって
いる。尚、このエアーシリンダは制御装置（５）からの
降下移動信号によってスポーク穴（１１）またはスポー
ク穴（１２）に対応する位置に降下して停止し、逆に上
昇復帰信号によって退避位置（初期位置）に復帰して停
止するように動作するものである。

各押込み装置は、制御装置（５）からの信号によって、
スポーク挿入作業を進行させ、この作業終了後に初期状
態に復帰して停止するものである。そして、この実施例
では、両側のつば部のスポーク穴（１１）　（１１）に
第１・第３押込み装置（２１）（２３）によってそれぞ
れスポーク（Ｓ）が挿入され、その後で、これに続くス
ポーク穴（１２）　（１２）に第２・第４押込み装置（
２２）　（２４）によってスポーク（Ｓ）が挿入される
ようになっている。従ってハブ（１）の初期セットでは
、位置検出装置（３）とスポーク穴との関係を適正に設
定する必要がある。制御装置（５）は、位置検出装置（
３）からの出力によって位置セット装置（４）やステッ
ピングモータ（ＳＭ）を制御すると共に、各押込み装置
の動作をも制御するようになっており、この実施例では
、マイクロコンピュータを使用する。そして、最後に残
ったスポーク未挿入のスポーク穴への送り量をこのマイ
クロコンピュータによって演算する。

このため、ステッピングモータ（ＳＭ）の出力軸の回転
角度に対応する信号をこのマイクロコンピュータに入力
させている。そして、制御装置（５）は第３図に示すプ
ログラムを実行するようになっている。

尚、ここでは、つば部（１０ａ）　（１０ｂ）それぞれ
のスポーク穴の配列ピッチに大きなズレがないことを前
提として、一方のつば部（１０ａ）に対応させた位置検
出装置（３）の出力によって各部を制御するようにして
あり、前記位置検出装置（３）はスポーク（Ｓ）を挿入
すべきスポーク穴の手前（回転方向の上流側）のスポー
ク穴に対応させである。そして、他方のつば部（１０ｂ
）に対応させた位置検出装置（３）は退避位置に固定し
である。

以下では、このマイクロコンピュータによる制御を第３
図に基いて説明する。

マイクロコンピュータのプログラムがスタートすると、
先ず各部がＯＮ状態となり、動作待機状態にセットされ
る。そして、「位置決め動作中位置決め動作量の計数・
記憶中容押込み装置の１工程の動作」を１ユニツトの動
作とし、これを繰り返させるためにフラグ「Ｉ」を「１
」とする。

その後、位置検出装置（３）を検知位置にセットするた
めの動作中ステッピングモータ（ＳＭ）の正転・停止Φ
ステッピングモータ（ＳＭ）の動作ｉ（（：＋）の記憶
中作動すべき各押込み装置の選定中選定された各押込み
装置の動作・停止、までの一連の動作が行なわれ、この
一連の動作終了時点でフラグ「Ｉ」が「■＋１」に書き
換えられる。

なお、最初の位置決め状態では、先ず、スポーク穴（１
１）　（１１）が各押込み装置と対応するように、予め
、ハブ（１）の初期セット姿勢が設定されているから、
前記「Ｉ」が奇数の場合には第１・第３押込み装置（２
１）　（２３）が動作し且「Ｉ」が偶数の場合には第２
・第４押込み装置（２２）　（２４）が動作すべく指令
を出す。そこで、ステッピングモータ（ＳＭ）の動作ｆ
ｆ１（Ｃ＋）の記憶工程に続いて「■」の奇数・偶数判
定工程を設けている。

そして、一方のつば部に配列されるスポーク穴牙、８数
をｒ　Ｎ　Ｊとしたとぎ、上記一連の動作回数がｒＮ−
ＩＪになるとフラグｒ（」がｒ　Ｎ　」に書ぎ換えられ
、それまでに記↑、９されていた位置決め動作１（ｃｄ
のうちの、第２番目の位置決め動作量（Ｃ２）からｒＮ
−ＩＪ番目の位置決め動作量（ｃｎ−＋）の中の最小値
（ＣＯ）が選定される。（Ｃ１）を除外したのは、この
値はハブ（１）の初期セット状態によって決定される値
でスポーク穴（１１）とスポーク穴（１２）との間隔に
対応するものではなく、スポーク穴ピッチより大幅に小
さな値となるからである。

次いで、この最小値（ＣＯ）に対応する信号がステッピ
ングモータ（Ｓ、ｌ１ｌ）に入力されて、この設定量に
対応する角度だけハブ（１）が正転されて停止した後で
いずれかの組の各押込み装置が動作する。これが最終の
位置決め工程及びスポーク挿入工程となる。

このように最終の位置決め工程でハブ（１）を最小値（
ＣＯ）に相当する角度だけ正転させるのは、駆動ローラ
（４３）とつば部との間に滑りが生じる可能性があり、
この場合には位置決め作動量が必要以上に大きく、この
値を最終位置決め作動量とした場合には正確な位置決め
ができないからである。

以上により、全てのスポーク穴にスポーク（Ｓ）が挿入
されたこととなり、各部が停止する。その後、ハブ（１
）を装置から取り外すと、このハブ（１）には必要な数
のスポークがそれぞれ所定の姿勢に挿入されたものとな
る。そして、新たなハブ（１）をセットして上記プログ
ラムを実行させると、スポークが自動釣に挿入されるこ
ととなる。

尚、各押込み装置へは、スポーク（Ｓ）が１本づつ所定
の姿勢で且所定のタイミングで供給されるが、このスポ
ーク供給装置としては公知のものが採用される。そして
、このスポーク供給装置と前記各押込み装置との関連動
作はこれら三者間で連動させである。

尚、上記実施例では、スポーク穴（１１）の組とスポー
ク穴（１２）の組とを各別に挿入するようにしているが
、両方の組のスポーク穴に同時にスポーク（Ｓ）　（Ｓ
）を挿入するようにしてもよい、この場合には挿入すべ
きスポーク穴に位置検出装置（３）を対応させることと
なり、１回の位置決め動作量はスポーク穴の２ピツチに
相当させればよい。

又、上記実施例では、一方のつば部（ＩＱａ）に位置検
出装置（３）を対応させたが、両方のつば部に位置検出
装置（３）　（３）を対応させて、１つのスポーク穴に
１つのスポークを挿入する度に位置決め動作をするよう
にしてもよい。

この場合には左右のつば部のスポーク穴の配列ピッチが
不均一であっても正確にスポーク（Ｓ）をく− 挿入できることなる。

各押込み装置へのスポーク供給の有無を判断する作業を
上記マイクロコンピュータによって行わせられるが、こ
の場合、上記＄υ御プログラムにス装置は、これの一連
の動作を完了した時点でＯＦＦどなる形式となっている
が、各押込み装置の押込み動作及び復帰動作をも上記プ
ログラムによって実行させることも可能である６

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明図、第２図は各押込み装置
の配列態様の平面図、第３図は制御装置（５）をコンピ
ュータとしたときのフローチｒ−ト、第４図は従来例の
要部の説明図、第５図はこれの位置検出装置（３）及び
送り機構（４２）の説明あり、′図中。 １）・・・ １０ａ）　（１０ｂ） １１）　（１２）・ Ｓ）・・・ ４３）・・・ （３）・・・ （４）・・・ （〜１）・・・ （５）・・・ ・ハブ ・つば部 ・スポーク穴 ・スポーク ・駆動ローラ ・位置検出装置 ・位置セット装置 ・モータ ・制御装置 碧３田 Ｓ 患 宥 に ） 第７．１２

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ハブ（１）を水平姿勢に支持し、これのつば部（１０ａ
   ）（１０ｂ）の両側に所定の姿勢で設置した四つの押込
   み装置によって前記各つば部に形成したスポーク穴（１
   １）（１２）にスポーク（Ｓ）を各別に強制挿入するよ
   うにしたスポーク挿入装置であって、−又は１組のスポ
   ーク挿入完了時点で一定角度ハブ（１）を回転させて次
   の挿入姿勢にハブ（１）をセットするようにしたハブの
   位置決め装置において、ハブ（１）のつば部の周縁に回
   転伝動状態に接触する駆動ローラ（４３）と、この駆動
   ローラ（４３）を回転駆動するモータ（Ｍ）と、つば部
   に配設されたスポーク穴と一致した時点で検知出力信号
   を出す位置検出装置（３）と、この位置検出装置（３）
   をスポーク穴の移動軌跡と対向する検知位置とつば部の
   外側に位置する退避位置の２位置間で往復させ且前記２
   位置で停止させる位置セット装置（４）と、前記位置検
   出装置（３）からの検知出力信号が入力された時点でモ
   ータ（Ｍ）を回転停止状態とすると共に前記退避装置を
   退避動作させる制御装置（５）と、から構成され、前記
   駆動ローラ（４３）をゴム等の摩擦係数の大きな素材か
   ら構成するとともに前記モータ（Ｍ）を回転停止時に制
   動状態となる形式のモータとし、前記位置検出装置（３
   ）がスポーク穴を検知した時点では各押込み装置とこれ
   に対応するスポーク穴とがスポーク（Ｓ）を挿入できる
   特定の関係となるようにしたスポーク挿入装置のハブの
   位置決め装置。