JPH06201367A - 車輪のハブ位置検出方法および装置 - Google Patents
車輪のハブ位置検出方法および装置Info
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- JPH06201367A JPH06201367A JP4359385A JP35938592A JPH06201367A JP H06201367 A JPH06201367 A JP H06201367A JP 4359385 A JP4359385 A JP 4359385A JP 35938592 A JP35938592 A JP 35938592A JP H06201367 A JPH06201367 A JP H06201367A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 ハブ表面に倣って自由に傾動し得る倣いプレ
ート６６と、倣いプレート６６のハブＨに対面する表面
上でＺ軸に垂直で互いに平行でかつ平行移動し得る１対
の棒状のＺ軸センサ７１ａ，７１ｂと、Ｚ軸センサと所
定の角度を維持して互いに平行でかつ平行移動し得る１
対の棒状のＸ軸センサ７４ａ，７４ｂとを備え、前記Ｚ
軸センサと前記Ｘ軸センサとを移動してハブボルトＢに
接触させ、前記Ｚ軸センサおよび前記Ｘ軸センサの位置
データからハブボルトＢのピッチサークルの中心位置と
Ｂハブボルトの位相角を演算により求めるものである。 【効果】 ハブボルトを他の部位と誤認することなく、
確実にハブボルトの位置を検出することができ、信頼性
の高いハブ位置の検出ができると共に、多車種のハブに
対しても容易に対応ができる。
ート６６と、倣いプレート６６のハブＨに対面する表面
上でＺ軸に垂直で互いに平行でかつ平行移動し得る１対
の棒状のＺ軸センサ７１ａ，７１ｂと、Ｚ軸センサと所
定の角度を維持して互いに平行でかつ平行移動し得る１
対の棒状のＸ軸センサ７４ａ，７４ｂとを備え、前記Ｚ
軸センサと前記Ｘ軸センサとを移動してハブボルトＢに
接触させ、前記Ｚ軸センサおよび前記Ｘ軸センサの位置
データからハブボルトＢのピッチサークルの中心位置と
Ｂハブボルトの位相角を演算により求めるものである。 【効果】 ハブボルトを他の部位と誤認することなく、
確実にハブボルトの位置を検出することができ、信頼性
の高いハブ位置の検出ができると共に、多車種のハブに
対しても容易に対応ができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車輪のタイ
ヤ取り付けを自動化するためのハブ位置検出方法および
その装置に関する。
ヤ取り付けを自動化するためのハブ位置検出方法および
その装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車等の車輪のタイヤ取り付けを自動
化するためには、タイヤを固定するハブの姿勢と位置お
よび４本のハブボルトの位相角を求める必要がある。従
来、ハブの位置およびハブボルトの位相角を求める方法
には、切角修正装置と位相合わせ装置を用いてハブの姿
勢を機械的に矯正して一定の位置に固定し、位置を出す
方法（例えば、特開平２−１６９３０３号）がある。ま
た、ハブの特徴点であるハブボルトをビジョンセンサで
検出し、特徴点の位置を基準として定めた所定の位置に
ウインドウ領域を設定し、ウインドウの領域を切り替え
て２値化した画像からハブボルトの位置を検出し、タイ
ヤ取り付け装置をセンサデータに基づいてシフトする方
法（例えば特開平１−１６６２７１号）や、ハブ位置を
距離センサとビジョンセンサを組み合わせて、ハブの３
次元位置を検出する方法（例えば、特開平１ー２１８９
０３号、特開平１−２１８９０４号、特開平１−２１８
９０５号）が開示されている。
化するためには、タイヤを固定するハブの姿勢と位置お
よび４本のハブボルトの位相角を求める必要がある。従
来、ハブの位置およびハブボルトの位相角を求める方法
には、切角修正装置と位相合わせ装置を用いてハブの姿
勢を機械的に矯正して一定の位置に固定し、位置を出す
方法（例えば、特開平２−１６９３０３号）がある。ま
た、ハブの特徴点であるハブボルトをビジョンセンサで
検出し、特徴点の位置を基準として定めた所定の位置に
ウインドウ領域を設定し、ウインドウの領域を切り替え
て２値化した画像からハブボルトの位置を検出し、タイ
ヤ取り付け装置をセンサデータに基づいてシフトする方
法（例えば特開平１−１６６２７１号）や、ハブ位置を
距離センサとビジョンセンサを組み合わせて、ハブの３
次元位置を検出する方法（例えば、特開平１ー２１８９
０３号、特開平１−２１８９０４号、特開平１−２１８
９０５号）が開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のハブ
位置を機械的に矯正する方法は、フレキシブル性がない
ため、ハブの位置が異なる多種類の自動車のタイヤを同
一の取り付け装置によって取りつける場合、矯正装置の
調整や配置変更に多くの手間がかかるという欠点があっ
た。また、ハブをビジョンセンサによって検出する方法
では、ハブボルトとハブに設けられた取り付けボルト等
との間に大きな特徴がないため、ハブ面やハブボルトの
塗装色の変化に伴って、ハブボルトを特徴点としたビジ
ョンセンサによる検出の信頼性が下がり、タイヤ取り付
け作業に支障を来すという問題があった。本発明は、接
触センサを用いた方法により、ハブボルトの位置と位相
と姿勢の検出信頼性を高めることを目的とするものであ
る。
位置を機械的に矯正する方法は、フレキシブル性がない
ため、ハブの位置が異なる多種類の自動車のタイヤを同
一の取り付け装置によって取りつける場合、矯正装置の
調整や配置変更に多くの手間がかかるという欠点があっ
た。また、ハブをビジョンセンサによって検出する方法
では、ハブボルトとハブに設けられた取り付けボルト等
との間に大きな特徴がないため、ハブ面やハブボルトの
塗装色の変化に伴って、ハブボルトを特徴点としたビジ
ョンセンサによる検出の信頼性が下がり、タイヤ取り付
け作業に支障を来すという問題があった。本発明は、接
触センサを用いた方法により、ハブボルトの位置と位相
と姿勢の検出信頼性を高めることを目的とするものであ
る。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、ハブ表面の一
つのピッチサークル上で突出する４本のハブボルトを有
する前記ハブの中心位置と、前記ハブボルトの位相角と
を検出する車輪のハブ位置検出方法において、前記ハブ
表面に倣って自由に傾動し得る倣いプレートと、前記倣
いプレートの前記ハブに対面する表面上でＺ軸に垂直で
互いに平行でかつ平行移動し得る１対の棒状のＺ軸セン
サと、前記Ｚ軸センサと所定の角度を維持して互いに平
行でかつ平行移動し得る１対の棒状のＸ軸センサとを備
え、前記Ｚ軸センサと前記Ｘ軸センサとを移動して前記
ハブボルトに接触させ、前記Ｚ軸センサおよび前記Ｘ軸
センサの位置データから前記ハブボルトのピッチサーク
ルの中心位置と前記ハブボルトの位相角を演算により求
めるものである。また、ハブ表面の一つのピッチサーク
ル上で突出する４本のハブボルトを有する前記ハブの中
心位置と、前記ハブボルトの位相角とを検出する車輪の
ハブ位置検出装置において、前記ハブ表面に倣って自由
に傾動し得る倣いプレートと、前記倣いプレートの前記
ハブに対面する表面上でＺ軸に垂直で互いに平行でかつ
平行移動し得る１対の棒状のＺ軸センサと、前記Ｚ軸セ
ンサと所定の角度を維持して互いに平行でかつ平行移動
し得る１対の棒状のＸ軸センサと、前記Ｚ軸センサおよ
び前記Ｘ軸センサの位置データと前記ハブボルトのピッ
チサークル径と前記ハブボルト径とから前記ハブボルト
のピッチサークルの中心位置と前記ハブボルトの位相角
を演算する演算・コントロール部とを備えたものであ
る。
つのピッチサークル上で突出する４本のハブボルトを有
する前記ハブの中心位置と、前記ハブボルトの位相角と
を検出する車輪のハブ位置検出方法において、前記ハブ
表面に倣って自由に傾動し得る倣いプレートと、前記倣
いプレートの前記ハブに対面する表面上でＺ軸に垂直で
互いに平行でかつ平行移動し得る１対の棒状のＺ軸セン
サと、前記Ｚ軸センサと所定の角度を維持して互いに平
行でかつ平行移動し得る１対の棒状のＸ軸センサとを備
え、前記Ｚ軸センサと前記Ｘ軸センサとを移動して前記
ハブボルトに接触させ、前記Ｚ軸センサおよび前記Ｘ軸
センサの位置データから前記ハブボルトのピッチサーク
ルの中心位置と前記ハブボルトの位相角を演算により求
めるものである。また、ハブ表面の一つのピッチサーク
ル上で突出する４本のハブボルトを有する前記ハブの中
心位置と、前記ハブボルトの位相角とを検出する車輪の
ハブ位置検出装置において、前記ハブ表面に倣って自由
に傾動し得る倣いプレートと、前記倣いプレートの前記
ハブに対面する表面上でＺ軸に垂直で互いに平行でかつ
平行移動し得る１対の棒状のＺ軸センサと、前記Ｚ軸セ
ンサと所定の角度を維持して互いに平行でかつ平行移動
し得る１対の棒状のＸ軸センサと、前記Ｚ軸センサおよ
び前記Ｘ軸センサの位置データと前記ハブボルトのピッ
チサークル径と前記ハブボルト径とから前記ハブボルト
のピッチサークルの中心位置と前記ハブボルトの位相角
を演算する演算・コントロール部とを備えたものであ
る。
【０００５】
【作用】倣いプレートがハブ表面につき当たると、ハブ
の姿勢に倣って倣いプレートが傾く。この傾きによって
生じるスタッドの先端の変位をカメラによって検出する
ことにより、ハブの姿勢角度を検出する。４本のハブボ
ルトのピッチサークルの中心位置は、互いにほぼ６０°
角度を維持した状態で平行移動するセンサによってハブ
ボルトに接触させ、センサに位置データから対角線上の
ハブボルトの間隔を検出し、間隔の中心点を演算により
求める。ハブボルトの位相角は、センサの位置検出値と
ピッチサークルの径とハブボルトの径から、中心位置を
通りセンサに垂直な軸線に対する角度を演算により求め
る。
の姿勢に倣って倣いプレートが傾く。この傾きによって
生じるスタッドの先端の変位をカメラによって検出する
ことにより、ハブの姿勢角度を検出する。４本のハブボ
ルトのピッチサークルの中心位置は、互いにほぼ６０°
角度を維持した状態で平行移動するセンサによってハブ
ボルトに接触させ、センサに位置データから対角線上の
ハブボルトの間隔を検出し、間隔の中心点を演算により
求める。ハブボルトの位相角は、センサの位置検出値と
ピッチサークルの径とハブボルトの径から、中心位置を
通りセンサに垂直な軸線に対する角度を演算により求め
る。
【０００６】
【実施例】本発明を図に示す実施例について説明する。
図１は本発明の実施例を示す側断面図、図２はその正面
図で、第１ベース１の上面には直交するＸ、Ｙ、Ｚ３軸
の内のＸ軸方向に伸びるＸ軸ねじ１１を支持し、Ｘ軸モ
ータ１２によって回転駆動するようにしてある。Ｘ軸ね
じ１１に沿って両側にはガイドレール１３を設けて、第
２ベース２をＸ軸方向に移動するように支持してある。
第２ベースの下面には、Ｘ軸ねじ１１と噛み合うＸ軸ナ
ット２０を設けてあり、Ｘ軸ねじ１１を回転することに
よって、Ｘ軸ナット２０を介して第２ベース２をＸ軸方
向に移動させるようにしてある。第２ベース２の上面に
は直交３軸の内のＹ軸方向に伸びるＹ軸ねじ２１を支持
し、Ｙ軸モータ２２によって回転駆動するようにしてあ
る。Ｙ軸ねじ２１に沿って両側にはガイドレール２３を
設けて、第３ベース３をＹ軸方向に移動するように支持
してある。第３ベースの下面には、Ｙ軸ねじ２１と噛み
合うＹ軸ナット３０を設けてあり、Ｙ軸ねじ２１を回転
することによって、Ｙ軸ナット３０を介して第３ベース
３をＹ軸方向に移動させるようにしてある。第３ベース
３の上面には、地面に垂直なＺ軸方向に伸びるＺ軸ねじ
３１を支持し、Ｚ軸モータ３２によって回転駆動するよ
うにしてある。Ｚ軸ねじ３１に沿ってガイドレール３３
を設けて第４ベース４をＺ軸方向に案内するようにして
ある。第４ベース４にはＺ軸ねじ３１と噛み合うＺ軸ナ
ット４０を設けてあり、Ｚ軸ねじ３１を回転することに
よって、Ｚ軸ナット４０を介して第４ベース４をＺ軸方
向に移動するようにしてある。第４ベースの上面には、
Ｙ軸方向に伸びるガイドレール４１を設け、Ｌ字状のフ
レーム５をＹ軸方向に移動できるように案内している。
ガイドレール４１の両端にはストッパ４２、４３を設
け、一方のストッパ４２とフレーム５との間にバネ４４
を挿入し、フレーム５を常に他方端方向に押し付けてい
る。また、第４ベース４上にはリミットスイッチ４５を
設け、バネ４４が所定量圧縮された時に動作するように
してある。フレーム５の垂直部５１にはＹ軸方向に伸び
る２本のアーム５２を設け、倣い支持機構６を支持して
いる。倣い支持機構６は、図３に示すように、アーム５
２の先端に設けたＺ軸方向に伸びる支持軸６１の回りに
自由に回動し得るように支持した外側環状体６２と、外
側環状体６２の内側に設けたＸ軸方向に伸びる支持軸６
３の回りに自由に回動し得るように支持した内側環状体
６４と、内側環状体６４の一方側に突出するアーム６５
を介して固定した倣いプレート６６と、他方側に突出す
るアーム６７を介して固定したバランスプレート６８か
ら構成されている。倣いプレート６６の外側面には、ボ
ルト位置検出装置７を設けてある。ボルト位置検出装置
７は、図２に示すように、Ｘ軸方向に伸び、かつ互いに
平行な１対の棒状のＺ軸センサ７１ａ、７１ｂをＺ軸方
向に互いに反対方向に移動し得るリニアアクチュエータ
７２ａ、７２ｂと、Ｚ軸センサ７１ａ，７１ｂのＺ軸方
向の位置を検出するリニアスケール７３ａ、７３ｂと、
Ｚ軸センサ７１ａ，７１ｂに対して６０度程度傾き、か
つ互いに平行な１対のＸ軸センサ７４ａ、７４ｂをＸ軸
方向に互いに反対方向に移動し得るリニアアクチュエー
タ７５ａ、７５ｂと、Ｘ軸センサ７４ａ，７４ｂのＸ軸
方向の位置を検出するリニアスケール７６ａ、７６ｂと
から構成されている。Ｚ軸センサ７１ａ 、７１ｂとＸ
軸センサ７４ａ、７４ｂは、互いに干渉しないように軸
方向にずれた位置にあり、倣いプレート６６に当接した
ハブＨの表面に突出する４本のハブボルトＢの内の対角
線上の２本をぞれぞれ挟んでハブボルトＢのピッチサー
クルＰＣの中心位置Ｏを検出するようにしてある。バラ
ンスプレート６８の倣いプレート６６と反対側の面に
は、Ｙ軸方向に突出するスタッド６９を設けてある。フ
レーム５の端部にはスタンド８１を設け、スタンド８１
上にはスタッド６９の中心軸方向に向けて固定したカメ
ラ８を設け、倣いプレート６６の傾きによって生ずるス
タッド６９の傾き、すなわちハブＨの姿勢角度を検出す
るようにしてある。
図１は本発明の実施例を示す側断面図、図２はその正面
図で、第１ベース１の上面には直交するＸ、Ｙ、Ｚ３軸
の内のＸ軸方向に伸びるＸ軸ねじ１１を支持し、Ｘ軸モ
ータ１２によって回転駆動するようにしてある。Ｘ軸ね
じ１１に沿って両側にはガイドレール１３を設けて、第
２ベース２をＸ軸方向に移動するように支持してある。
第２ベースの下面には、Ｘ軸ねじ１１と噛み合うＸ軸ナ
ット２０を設けてあり、Ｘ軸ねじ１１を回転することに
よって、Ｘ軸ナット２０を介して第２ベース２をＸ軸方
向に移動させるようにしてある。第２ベース２の上面に
は直交３軸の内のＹ軸方向に伸びるＹ軸ねじ２１を支持
し、Ｙ軸モータ２２によって回転駆動するようにしてあ
る。Ｙ軸ねじ２１に沿って両側にはガイドレール２３を
設けて、第３ベース３をＹ軸方向に移動するように支持
してある。第３ベースの下面には、Ｙ軸ねじ２１と噛み
合うＹ軸ナット３０を設けてあり、Ｙ軸ねじ２１を回転
することによって、Ｙ軸ナット３０を介して第３ベース
３をＹ軸方向に移動させるようにしてある。第３ベース
３の上面には、地面に垂直なＺ軸方向に伸びるＺ軸ねじ
３１を支持し、Ｚ軸モータ３２によって回転駆動するよ
うにしてある。Ｚ軸ねじ３１に沿ってガイドレール３３
を設けて第４ベース４をＺ軸方向に案内するようにして
ある。第４ベース４にはＺ軸ねじ３１と噛み合うＺ軸ナ
ット４０を設けてあり、Ｚ軸ねじ３１を回転することに
よって、Ｚ軸ナット４０を介して第４ベース４をＺ軸方
向に移動するようにしてある。第４ベースの上面には、
Ｙ軸方向に伸びるガイドレール４１を設け、Ｌ字状のフ
レーム５をＹ軸方向に移動できるように案内している。
ガイドレール４１の両端にはストッパ４２、４３を設
け、一方のストッパ４２とフレーム５との間にバネ４４
を挿入し、フレーム５を常に他方端方向に押し付けてい
る。また、第４ベース４上にはリミットスイッチ４５を
設け、バネ４４が所定量圧縮された時に動作するように
してある。フレーム５の垂直部５１にはＹ軸方向に伸び
る２本のアーム５２を設け、倣い支持機構６を支持して
いる。倣い支持機構６は、図３に示すように、アーム５
２の先端に設けたＺ軸方向に伸びる支持軸６１の回りに
自由に回動し得るように支持した外側環状体６２と、外
側環状体６２の内側に設けたＸ軸方向に伸びる支持軸６
３の回りに自由に回動し得るように支持した内側環状体
６４と、内側環状体６４の一方側に突出するアーム６５
を介して固定した倣いプレート６６と、他方側に突出す
るアーム６７を介して固定したバランスプレート６８か
ら構成されている。倣いプレート６６の外側面には、ボ
ルト位置検出装置７を設けてある。ボルト位置検出装置
７は、図２に示すように、Ｘ軸方向に伸び、かつ互いに
平行な１対の棒状のＺ軸センサ７１ａ、７１ｂをＺ軸方
向に互いに反対方向に移動し得るリニアアクチュエータ
７２ａ、７２ｂと、Ｚ軸センサ７１ａ，７１ｂのＺ軸方
向の位置を検出するリニアスケール７３ａ、７３ｂと、
Ｚ軸センサ７１ａ，７１ｂに対して６０度程度傾き、か
つ互いに平行な１対のＸ軸センサ７４ａ、７４ｂをＸ軸
方向に互いに反対方向に移動し得るリニアアクチュエー
タ７５ａ、７５ｂと、Ｘ軸センサ７４ａ，７４ｂのＸ軸
方向の位置を検出するリニアスケール７６ａ、７６ｂと
から構成されている。Ｚ軸センサ７１ａ 、７１ｂとＸ
軸センサ７４ａ、７４ｂは、互いに干渉しないように軸
方向にずれた位置にあり、倣いプレート６６に当接した
ハブＨの表面に突出する４本のハブボルトＢの内の対角
線上の２本をぞれぞれ挟んでハブボルトＢのピッチサー
クルＰＣの中心位置Ｏを検出するようにしてある。バラ
ンスプレート６８の倣いプレート６６と反対側の面に
は、Ｙ軸方向に突出するスタッド６９を設けてある。フ
レーム５の端部にはスタンド８１を設け、スタンド８１
上にはスタッド６９の中心軸方向に向けて固定したカメ
ラ８を設け、倣いプレート６６の傾きによって生ずるス
タッド６９の傾き、すなわちハブＨの姿勢角度を検出す
るようにしてある。
【０００７】Ｘ軸モータ１２、Ｙ軸モータ２２、Ｚ軸モ
ータ３２は制御装置９によって制御される。制御装置９
は図６に示すように、Ｚ軸センサ７１ａ，７１ｂ，Ｘ軸
センサ７４ａ，７４ｂの位置を検出した位置データをリ
ニアスケール７３ａ，７３ｂ，７６ａ，７６ｂからセン
サコントロール部９１を通してデータ入力部９２に入力
する。メモリ部９３には各種パラメータ、および車種毎
の車輪の位置によって決まるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各モー
タの設定値を格納してある。カメラ８からの画像データ
は画像処理部９４によって解析され、スタッド６９の画
像からハブＨの姿勢角度が出力される。演算・コントロ
ール部９５では、メモリ部９３から入力された各モータ
の設定値によってモータコントロール部９６にモータの
駆動指令を出し、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各モータを駆動し
て倣いプレート６６をハブに当接させるようにしてあ
る。センサコントロール部９１からの位置データによ
り、ハブボルトの中心位置および位相角を計算し、ハブ
の姿勢角度のデータに基づき、ハブボルトの中心位置お
よび位相角の位置データおよび角度データをタイヤ取り
付けロボット座標上のデータに座標変換してデータ出力
部９７からタイヤ取り付け用のロボットコントロラに伝
送するようにしてある。次に、ハブボルトＢの中心位置
とハブＨの姿勢角度を検出する動作について説明する。
まず、車種信号を制御装置９に入力し、車種に対応した
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各モータの設定値をデータとしてセ
ットし、このデータに基づきＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各モー
タを動作させて第２ベース２ 第３ベース３、第４ベー
ス４、フレーム５を介して倣い支持機構６の倣いプレー
ト６６をハブＨに近づけ、対面させる。この時、Ｚ軸セ
ンサ７１ａ，７１ｂおよび７４ａ，７４ｂは互いに離れ
た位置にあり、ハブボルトＢに接触しないようにしてし
てある。更に、Ｙ軸方向に第３ベース３を移動すると、
倣いプレート６６がハブＨに突き当たり、バネ４４が変
位してフレーム５がリミットスイッチを動作させ、Ｙ軸
モータ２２を停止させると共に、リニアアクチュエータ
７２ａ，７２ｂ，７５ａ，７５ｂによりＺ軸センサ７１
ａ，７１ｂおよびＸ軸センサ７４ａ，７４ｂを中心方向
に移動させハブボルトＢの側面に突き当てて停止する。
この状態で、リニアスケール７３ａ，７３ｂ，７６ａ，
７６ｂによりハブボルトの位置を検出し、その検出値を
センサコントロール部９１に入力する。また、スタッド
６９の先端の変位とその方向をカメラ８により検出し、
その検出値を画像処理部９４に入力する。演算・コント
ロール部９５ではセンサコントロール部９１からのセン
サ位置検出値とメモり部９３からの設定値からハブボル
トＢのピッチサークルＰＣの中心位置Ｏの演算値および
ハブボルトＢの中心の位相角を演算すると共に、画像処
理部９４からの出力からハブの姿勢角度を演算し、それ
らハブボルトの位置データ、位相角データおよびハブの
姿勢角度データをデータ出力部９７に入力する。
ータ３２は制御装置９によって制御される。制御装置９
は図６に示すように、Ｚ軸センサ７１ａ，７１ｂ，Ｘ軸
センサ７４ａ，７４ｂの位置を検出した位置データをリ
ニアスケール７３ａ，７３ｂ，７６ａ，７６ｂからセン
サコントロール部９１を通してデータ入力部９２に入力
する。メモリ部９３には各種パラメータ、および車種毎
の車輪の位置によって決まるＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各モー
タの設定値を格納してある。カメラ８からの画像データ
は画像処理部９４によって解析され、スタッド６９の画
像からハブＨの姿勢角度が出力される。演算・コントロ
ール部９５では、メモリ部９３から入力された各モータ
の設定値によってモータコントロール部９６にモータの
駆動指令を出し、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各モータを駆動し
て倣いプレート６６をハブに当接させるようにしてあ
る。センサコントロール部９１からの位置データによ
り、ハブボルトの中心位置および位相角を計算し、ハブ
の姿勢角度のデータに基づき、ハブボルトの中心位置お
よび位相角の位置データおよび角度データをタイヤ取り
付けロボット座標上のデータに座標変換してデータ出力
部９７からタイヤ取り付け用のロボットコントロラに伝
送するようにしてある。次に、ハブボルトＢの中心位置
とハブＨの姿勢角度を検出する動作について説明する。
まず、車種信号を制御装置９に入力し、車種に対応した
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各モータの設定値をデータとしてセ
ットし、このデータに基づきＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の各モー
タを動作させて第２ベース２ 第３ベース３、第４ベー
ス４、フレーム５を介して倣い支持機構６の倣いプレー
ト６６をハブＨに近づけ、対面させる。この時、Ｚ軸セ
ンサ７１ａ，７１ｂおよび７４ａ，７４ｂは互いに離れ
た位置にあり、ハブボルトＢに接触しないようにしてし
てある。更に、Ｙ軸方向に第３ベース３を移動すると、
倣いプレート６６がハブＨに突き当たり、バネ４４が変
位してフレーム５がリミットスイッチを動作させ、Ｙ軸
モータ２２を停止させると共に、リニアアクチュエータ
７２ａ，７２ｂ，７５ａ，７５ｂによりＺ軸センサ７１
ａ，７１ｂおよびＸ軸センサ７４ａ，７４ｂを中心方向
に移動させハブボルトＢの側面に突き当てて停止する。
この状態で、リニアスケール７３ａ，７３ｂ，７６ａ，
７６ｂによりハブボルトの位置を検出し、その検出値を
センサコントロール部９１に入力する。また、スタッド
６９の先端の変位とその方向をカメラ８により検出し、
その検出値を画像処理部９４に入力する。演算・コント
ロール部９５ではセンサコントロール部９１からのセン
サ位置検出値とメモり部９３からの設定値からハブボル
トＢのピッチサークルＰＣの中心位置Ｏの演算値および
ハブボルトＢの中心の位相角を演算すると共に、画像処
理部９４からの出力からハブの姿勢角度を演算し、それ
らハブボルトの位置データ、位相角データおよびハブの
姿勢角度データをデータ出力部９７に入力する。
【０００８】ハブボルトＢのピッチサークルＰＣの中心
位置ＯおよびハブボルトＢの中心の位相は、図４に示す
ように、センサの検出値から次のように求められる。す
なわち、中心位置Ｏの座標Ｚ0 ，Ｘ0 は、Ｚ軸センサ７
１ａと７１ｂのＺ軸座標値Ｚa とＺb との差、およびＸ
軸センサ７４ａと７４ｂのＸ軸と交わるＸ軸座標値Ｘa
とＸb との差から、次の、式から求められる。 Ｚ0 ＝（Ｚa −Ｚb ）／２＋Ｚb … Ｘ0 ＝（Ｘa −Ｘb ）／２＋Ｘb … また、ハブボルトＢの中心の位相は、 ｄ：ハブボルトの径（既知） Ｄ：ハブボルトのピッチサークル径（既知） θ0 ：センサ７１と７４の角度、ただし４５°＜θ0 ＜
９０°（既知） ｚ：Ｚ軸センサ７１ａと７１ｂの間の距離（既知） ｘ：Ｘ軸センサ７４ａと７４ｂの間の距離（既知） θ1 ：中心位置を通り、センサ７１に垂直な軸線に対す
る位相角（未知） θ2 ：中心位置を通り、センサ７４に垂直な軸線に対す
る位相角（未知） ｚ1 ：Ｚ軸センサ７１ａと７１ｂで挟まれたハブボルト
の中心間距離のＺ軸方向成分 ｘ1 ：Ｘ軸センサ７４ａと７４ｂで挟まれたハブボルト
の中心間距離のＸ軸センサ７４ａに対する垂直方向成分 とすると、 ｚ1 ＝（Ｚa −Ｚb ）−ｄ … ｘ1 ＝｛（Ｘa −Ｘb ）−ｄ｝ｃｏｓ（９０°−θ0 ） … θ0 ＝θ1 ＋θ2 … θ1 、θ2 は次の、式で求められる。 θ1 ＝±ｃｏｓ-1ｚ1 ／Ｄ … θ2 ＝±ｃｏｓ-1ｘ1 ／Ｄ … ここで、ハブボルトは４本であることから、 −４５°≦θ1 ≦４５° ，−４５°≦θ2 ≦４５° … であり、、式からθ1 、θ2 はそれぞれ２個の解が
得られるが、、式を満たす解はθ1 、θ2 それぞれ
１個のみとなり、一義的に解が求められる。ハブＨの姿
勢角度は、図５に示すように、カメラ８によってスタッ
ド６９の先端のカメラ８の軸線Ｋからの変位ｅと軸線Ｋ
からの傾斜方向を検出し、既知のスタッド６９の長さＬ
とすると、傾斜方向の姿勢角度θp は、次の式から求
められる。 θp ＝ｓｉｎ-1（ｅ／Ｌ） … なお、リニアアクチュエータ７５ａ，７５ｂをＸ軸セン
サ７４ａ，７４ｂの長手方向に対して垂直に配置して、
Ｘ軸センサ７４ａ，７４ｂを移動するようにしてもよ
い。この時は、ｘ1 ＝｛（Ｘa −Ｘb ）−ｄ｝となり、
演算が簡単となる。
位置ＯおよびハブボルトＢの中心の位相は、図４に示す
ように、センサの検出値から次のように求められる。す
なわち、中心位置Ｏの座標Ｚ0 ，Ｘ0 は、Ｚ軸センサ７
１ａと７１ｂのＺ軸座標値Ｚa とＺb との差、およびＸ
軸センサ７４ａと７４ｂのＸ軸と交わるＸ軸座標値Ｘa
とＸb との差から、次の、式から求められる。 Ｚ0 ＝（Ｚa −Ｚb ）／２＋Ｚb … Ｘ0 ＝（Ｘa −Ｘb ）／２＋Ｘb … また、ハブボルトＢの中心の位相は、 ｄ：ハブボルトの径（既知） Ｄ：ハブボルトのピッチサークル径（既知） θ0 ：センサ７１と７４の角度、ただし４５°＜θ0 ＜
９０°（既知） ｚ：Ｚ軸センサ７１ａと７１ｂの間の距離（既知） ｘ：Ｘ軸センサ７４ａと７４ｂの間の距離（既知） θ1 ：中心位置を通り、センサ７１に垂直な軸線に対す
る位相角（未知） θ2 ：中心位置を通り、センサ７４に垂直な軸線に対す
る位相角（未知） ｚ1 ：Ｚ軸センサ７１ａと７１ｂで挟まれたハブボルト
の中心間距離のＺ軸方向成分 ｘ1 ：Ｘ軸センサ７４ａと７４ｂで挟まれたハブボルト
の中心間距離のＸ軸センサ７４ａに対する垂直方向成分 とすると、 ｚ1 ＝（Ｚa −Ｚb ）−ｄ … ｘ1 ＝｛（Ｘa −Ｘb ）−ｄ｝ｃｏｓ（９０°−θ0 ） … θ0 ＝θ1 ＋θ2 … θ1 、θ2 は次の、式で求められる。 θ1 ＝±ｃｏｓ-1ｚ1 ／Ｄ … θ2 ＝±ｃｏｓ-1ｘ1 ／Ｄ … ここで、ハブボルトは４本であることから、 −４５°≦θ1 ≦４５° ，−４５°≦θ2 ≦４５° … であり、、式からθ1 、θ2 はそれぞれ２個の解が
得られるが、、式を満たす解はθ1 、θ2 それぞれ
１個のみとなり、一義的に解が求められる。ハブＨの姿
勢角度は、図５に示すように、カメラ８によってスタッ
ド６９の先端のカメラ８の軸線Ｋからの変位ｅと軸線Ｋ
からの傾斜方向を検出し、既知のスタッド６９の長さＬ
とすると、傾斜方向の姿勢角度θp は、次の式から求
められる。 θp ＝ｓｉｎ-1（ｅ／Ｌ） … なお、リニアアクチュエータ７５ａ，７５ｂをＸ軸セン
サ７４ａ，７４ｂの長手方向に対して垂直に配置して、
Ｘ軸センサ７４ａ，７４ｂを移動するようにしてもよ
い。この時は、ｘ1 ＝｛（Ｘa −Ｘb ）−ｄ｝となり、
演算が簡単となる。
【０００９】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、倣
い支持機構を移動してハブの表面に倣いプレートを当て
ると共に、センサを移動してハブボルトの位置を検出
し、かつハブの姿勢角度をカメラにより検出するように
してあるので、ハブボルトを他の部位と誤認することな
く、確実にハブボルトの位置を検出することができ、信
頼性の高いハブ位置の検出ができると共に、多車種のハ
ブに対しても容易に対応ができる効果がある。
い支持機構を移動してハブの表面に倣いプレートを当て
ると共に、センサを移動してハブボルトの位置を検出
し、かつハブの姿勢角度をカメラにより検出するように
してあるので、ハブボルトを他の部位と誤認することな
く、確実にハブボルトの位置を検出することができ、信
頼性の高いハブ位置の検出ができると共に、多車種のハ
ブに対しても容易に対応ができる効果がある。
【図１】本発明の実施例を示す側断面図である。
【図２】本発明の実施例を示す正面図である。
【図３】本発明の実施例の倣い支持機構を示す正面図で
ある。
ある。
【図４】本発明のハブボルトの位相角の説明図である。
【図５】本発明のハブの姿勢角度の説明図である。
【図６】本発明の実施例の制御装置を示すブロック図で
ある。
ある。
１ 第１ベース １２ Ｘ軸モータ ２ 第２ベース ２２ Ｙ軸モータ ３ 第３ベース ３２ Ｚ軸モータ ４ 第４ベース ４４ バネ ４５ リミットスイッチ ５ フレーム ６ 倣い支持機構 ６６ 倣いプレート ６９ スタッド ７ ボルト位置検出装置 ７１ａ，７１ｂ Ｚ軸センサ ７２ａ，７２ｂ，７５ａ，７５ｂ リニアアクチュエー
タ ７３ａ，７３ｂ，７６ａ，７６ｂ リニアスケール ７４ａ，７４ｂ Ｘ軸センサ ８ カメラ ９ 制御装置 ９１ センサコントロール部 ９２ データ入力部 ９３ メモり部 ９４ 画像処理部 ９５ 演算・コントロール部 ９６ モータコントロール部 ９７ データ出力部
タ ７３ａ，７３ｂ，７６ａ，７６ｂ リニアスケール ７４ａ，７４ｂ Ｘ軸センサ ８ カメラ ９ 制御装置 ９１ センサコントロール部 ９２ データ入力部 ９３ メモり部 ９４ 画像処理部 ９５ 演算・コントロール部 ９６ モータコントロール部 ９７ データ出力部
Claims (4)
- 【請求項１】 ハブ表面の一つのピッチサークル上で突
出する４本のハブボルトを有する前記ハブの中心位置
と、前記ハブボルトの位相角とを検出する車輪のハブ位
置検出方法において、前記ハブ表面に倣って自由に傾動
し得る倣いプレートと、前記倣いプレートの前記ハブに
対面する表面上でＺ軸に垂直で互いに平行でかつ平行移
動し得る１対の棒状のＺ軸センサと、前記Ｚ軸センサと
所定の角度を維持して互いに平行でかつ平行移動し得る
１対の棒状のＸ軸センサとを備え、前記Ｚ軸センサと前
記Ｘ軸センサとを移動して前記ハブボルトに接触させ、
前記Ｚ軸センサおよび前記Ｘ軸センサの位置データから
前記ハブボルトのピッチサークルの中心位置と前記ハブ
ボルトの位相角を演算により求めることを特徴とする車
輪のハブ位置検出方法。 - 【請求項２】 前記倣いプレートに対して垂直方向に伸
びるスタッドの先端の変位から前記ハブの姿勢角度を求
める請求項１記載の車輪のハブ位置検出方法。 - 【請求項３】 ハブ表面の一つのピッチサークル上で突
出する４本のハブボルトを有する前記ハブの中心位置
と、前記ハブボルトの位相角とを検出する車輪のハブ位
置検出装置において、前記ハブ表面に倣って自由に傾動
し得る倣いプレートと、前記倣いプレートの前記ハブに
対面する表面上でＺ軸に垂直で互いに平行でかつ平行移
動し得る１対の棒状のＺ軸センサと、前記Ｚ軸センサと
所定の角度を維持して互いに平行でかつ平行移動し得る
１対の棒状のＸ軸センサと、前記Ｚ軸センサおよび前記
Ｘ軸センサの位置データと前記ハブボルトのピッチサー
クル径と前記ハブボルト径とから前記ハブボルトのピッ
チサークルの中心位置と前記ハブボルトの位相角を演算
する演算・コントロール部とを備えた車輪のハブ位置検
出装置。 - 【請求項４】 前記倣いプレートに対して垂直方向に伸
びるスタッドと、前記スタッドの先端の変位を検出する
カメラと、前記カメラの変位検出値から前記倣いプレー
トの姿勢角度を演算する演算・コントロール部とを備え
た請求項３記載の車輪のハブ位置検出装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4359385A JPH06201367A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 車輪のハブ位置検出方法および装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4359385A JPH06201367A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 車輪のハブ位置検出方法および装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06201367A true JPH06201367A (ja) | 1994-07-19 |
Family
ID=18464237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4359385A Pending JPH06201367A (ja) | 1992-12-25 | 1992-12-25 | 車輪のハブ位置検出方法および装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06201367A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114029808A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-11 | 浙江万丰奥威汽轮股份有限公司 | 一种轮毂抛光装置 |
-
1992
- 1992-12-25 JP JP4359385A patent/JPH06201367A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114029808A (zh) * | 2021-11-10 | 2022-02-11 | 浙江万丰奥威汽轮股份有限公司 | 一种轮毂抛光装置 |
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