JPH0794201B2 - Attitude detection device and attitude detection method for wheel hub - Google Patents

Attitude detection device and attitude detection method for wheel hub

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JPH0794201B2
JPH0794201B2 JP58127255A JP12725583A JPH0794201B2 JP H0794201 B2 JPH0794201 B2 JP H0794201B2 JP 58127255 A JP58127255 A JP 58127255A JP 12725583 A JP12725583 A JP 12725583A JP H0794201 B2 JPH0794201 B2 JP H0794201B2
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tire
wheel hub
hub
bolt
position detector
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洋一 永山
辰男 内藤
直治 山中
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Nissan Motor Co Ltd
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Publication of JPH0794201B2 publication Critical patent/JPH0794201B2/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60BVEHICLE WHEELS; CASTORS; AXLES FOR WHEELS OR CASTORS; INCREASING WHEEL ADHESION
    • B60B29/00Apparatus or tools for mounting or dismounting wheels

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 この発明は、自動車の組み立て工程において、車体側の
ホイールハブに対してホイール付きタイヤを自動的に組
み付けるにあたり、ホイールハブの姿勢を検出する装置
および方法に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus and method for detecting the attitude of a wheel hub when automatically assembling a wheeled tire to a wheel hub on the vehicle body side in an automobile assembly process. Regarding

従来の技術 従来より専ら人手によって行われていたタイヤ取付作業
を、人手に代わってタイヤ装着からボルト締めまで一貫
して自動的に行うようにした装置が既に知られている
(例えば特開昭50−122783号公報)。この種の装置にあ
っては、車体搬送ラインのラインサイドにタイヤつかみ
装置を配設するとともに、このタイヤつかみ装置と一体
にハブボルト位置検出器を設け、ハブボルト位置検出器
の検出値に基づいて車体側のホイールハブと、タイヤつ
かみ装置に把持されているタイヤとの位置合わせを行
い、そののちにタイヤつかみ装置をホイールハブの前面
側より前進させることで車体側のホイールハブにタイヤ
を装着してナット締めまでも行うものである。
2. Description of the Related Art There is already known a device that automatically and consistently carries out tire mounting work which has conventionally been carried out manually only by hand instead of manually mounting the tire (for example, JP-A-50) -122783). In this type of device, a tire gripping device is provided on the line side of the vehicle body transportation line, and a hub bolt position detector is provided integrally with the tire gripping device, and the vehicle body is detected based on the detected value of the hub bolt position detector. Side wheel hub and the tire gripped by the tire gripping device, and then move the tire gripping device forward from the front side of the wheel hub to attach the tire to the wheel hub on the vehicle body side. Even tighten the nuts.

なお、上記のタイヤつかみ装置は直交3軸方向にそれぞ
れ移動する機能と垂直軸回り方向およびタイヤ円周方向
に旋回する機能とを有している。
The tire gripping device has a function of moving in three orthogonal directions and a function of turning in a direction around the vertical axis and in a tire circumferential direction.

発明が解決しようとする課題 しかしながら、例えば特開昭50−122783号公報に示され
るように、ハブボルト位置検出器にてハブボルトの二次
元平面的な位置を非接触で検出した上でホイールハブの
中心を求めてタイヤを装着するのみでは必ずしも十分で
なく、場合によってはハブボルトにホイール側のボルト
穴を挿入することができないことがある。すなわち、タ
イヤが取り付けられるホイールハブはトーインおよびキ
ャンバという一定の傾斜角を有しているのが通常である
から、上記のように単にハブボルトの二次元平面的な位
置を検出してタイヤを装着しても上記の傾斜角のために
ハブボルトとボルト穴とが合致しないことがあり、それ
によってタイヤの自動装着が不可能となる。
DISCLOSURE OF INVENTION Problems to be Solved by the Invention However, as shown in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 50-122783, the center of the wheel hub is detected after the two-dimensional planar position of the hub bolt is detected by a hub bolt position detector in a non-contact manner. It is not always sufficient to mount the tire in search of the wheel bolt, and in some cases, the wheel side bolt hole cannot be inserted into the hub bolt. That is, since the wheel hub to which the tire is attached usually has a constant inclination angle of the toe-in and the camber, simply detect the two-dimensional plane position of the hub bolt and mount the tire as described above. However, due to the above-mentioned inclination angle, the hub bolt and the bolt hole may not match each other, which makes it impossible to automatically mount the tire.

また、上記のタイヤ自動装着に用いられる他の位置検出
装置として例えば特開昭52−69352号公報に開示されて
いるものがある。この装置は、2本のハブボルトの先端
面に接触体を押し当てた時の接触体の変位量からホイー
ルハブのトーインを検出する検出器を設け、この検出器
の信号をタイヤハンドリング装置に与えてタイヤの自動
装着を行うようにしたものである。
Further, another position detecting device used for the above-mentioned automatic tire mounting is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 52-69352. This device is provided with a detector for detecting the toe-in of the wheel hub from the displacement amount of the contact body when the contact body is pressed against the tip surfaces of the two hub bolts, and the signal of this detector is given to the tire handling device. The tires are automatically mounted.

しかしながら、ホイールハブのトーインを検出しただけ
では、キャンバをもつホイールハブのタイヤ取り付けに
対応できないばかりでなく、ハブボルトの先端面はそれ
ほど高精度に仕上げられていないのが通常であるから、
ハブボルトの先端面を基準としてトーインを検出しても
その位置検出精度の向上に限界があり、タイヤ自動装着
の完全自動化を実現する上でなおも問題を残している。
However, simply detecting the toe-in of the wheel hub cannot not only be applied to the tire mounting of the wheel hub having a camber, but the tip surface of the hub bolt is usually not finished with high accuracy,
Even if the toe-in is detected based on the tip end surface of the hub bolt, there is a limit to the improvement in the position detection accuracy, and there is still a problem in realizing full automation of automatic tire mounting.

本発明は以上のような問題点に鑑みなされたもので、単
にハブボルトの二次元平面的な位置に基づいてホイール
ハブの中心を求めるだけでなく、ホイールハブのトーイ
ン,キャンバを検出して、タイヤ自動装着の完全自動化
を可能としたホイールハブの姿勢検出装置および方法を
提供するものである。
The present invention has been made in view of the above problems, and not only finds the center of the wheel hub based on the two-dimensional planar position of the hub bolt, but also detects the toe-in and camber of the wheel hub to detect the tire. (EN) Provided are a wheel hub posture detection device and method capable of completely automating automatic mounting.

実施例 以下、この発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明す
る。
Embodiment Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

最初に本発明を含むタイヤ自動取付装置の全体の概略を
第1図および第2図をもとに説明すると、1は台車2上
に車体Bを位置決めして直線的に搬送するための車体搬
送ライン、10は車体搬送ライン1の上方に設置されたタ
イヤ搬送コンベア、S1はタイヤ取付ステーション、Sbは
タイヤ取付ステーションS1の後段に設置されたバックア
ップステーションである。タイヤ取付ステーションS
1は、車体搬送ライン1の両サイドに設置された合計4
台のタイヤ取付ユニット50と、タイヤ受け渡し装置を兼
ねたタイヤ位相合わせ装置20と、ナット供給装置110
と、タイヤ取付ユニット50の側部に付設されたホイール
ハブ姿勢検出装置80(第3図〜第5図参照)のほか、タ
イヤ排出エリアであるタイヤ排出コンベア140およびナ
ット排出装置150等から構成され、一方、バックアップ
ステーションSbは上記のタイヤ取付ユニット50に代わる
手動式のラットランナー8を備えている。
First, an overall outline of an automatic tire mounting apparatus including the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2. 1 is a vehicle body transport for positioning a vehicle body B on a carriage 2 and transporting the vehicle body B linearly. A line, 10 is a tire transporting conveyor installed above the vehicle body transporting line 1, S 1 is a tire mounting station, and Sb is a backup station installed after the tire mounting station S 1 . Tire mounting station S
1 is a total of 4 installed on both sides of the body transport line 1.
Tire mounting unit 50, a tire phasing device 20 also serving as a tire delivery device, and a nut supply device 110
And a wheel hub posture detection device 80 (see FIGS. 3 to 5) attached to the side of the tire mounting unit 50, a tire discharge area 140, which is a tire discharge conveyor 140, and a nut discharge device 150. On the other hand, the backup station Sb is equipped with a manual rat runner 8 which replaces the tire mounting unit 50 described above.

そして、タイヤ取付ステーションS1においては、タイヤ
搬送コンベア10から投下されたタイヤWをタイヤ位相合
わせ装置20が受け取って位相合わせを行い、この位相合
わせが完了したタイヤWをタイヤ取付ユニット50上のハ
ンドユニット55(第3図〜第5図参照)が把持してホイ
ールハブHに装着してナット締めを施すものである。
Then, in the tire mounting station S 1 , the tire phasing device 20 receives the tire W dropped from the tire transport conveyor 10 and performs the phasing, and the tire W on which the phasing is completed is handed on the tire mounting unit 50. The unit 55 (see FIGS. 3 to 5) is gripped and mounted on the wheel hub H to tighten the nut.

この時、万一タイヤWをホイールハブH(第11図参照)
側に装着できない場合など何らかの異常が発生した場合
には、当該するタイヤ取付ユニット50は後退位置まで後
退してその把持しているタイヤWをタイヤ排出コンベア
140に排出し、これによりタイヤ取付ステーションS1
おいて装着できなかったタイヤWはバックアップステー
ションSbへと送られ、このバックアップステーションSb
においてタイヤ取付ステーションS1から送られてくる車
体Bを待って作業者による手作業にて装着される。そし
て、例えばタイヤ取付ユニット50そのものの故障等のた
めに上記の異常の処理に長時間を要するような場合に
は、本来、タイヤ搬送コンベア10からタイヤ取付ステー
ションS1に対して行われるタイヤWの投入は行われず
に、タイヤWはタイヤ搬送コンベア10の終端部まで搬送
されてバックアップステーションSbへと直接送られ、こ
のバックアップステーションSbにおいて暫定的に作業者
の手作業にてタイヤWの取付作業が行われることにな
る。
At this time, in the unlikely event that the tire W is wheel hub H (see FIG. 11)
If any abnormality occurs such as when the tire mounting unit 50 cannot be mounted on the side, the tire mounting unit 50 is moved backward to the retracted position and the tire W gripped by the tire mounting unit 50 is moved to the tire discharge conveyor.
The tire W that has been discharged to 140 and thus could not be mounted at the tire mounting station S 1 is sent to the backup station Sb, and this backup station Sb
At, the vehicle body B sent from the tire mounting station S 1 is waited for and is manually mounted by the worker. Then, when it takes a long time to process the above-mentioned abnormality due to, for example, a failure of the tire mounting unit 50 itself, the tire W originally carried out from the tire transport conveyor 10 to the tire mounting station S 1 is Without loading, the tire W is transported to the end of the tire transport conveyor 10 and directly sent to the backup station Sb. At this backup station Sb, the tire W is temporarily installed manually by a worker. Will be done.

次に、前記各装置の詳細を順を追って説明する。Next, the details of each device will be described in order.

先ず、車体Bは第3図および第5図に示すように台車2
上の適宜位置に設けられたクランプ装置4とゲージプレ
ート5とにより堅固に位置決め・クランプされており、
車体搬送ライン1上を台車2ごと直線的に搬送される。
すなわち、車体Bは例えば車体前後の牽引フック部に係
合するクランプ装置4で車体全体を下方に押し下げるこ
とでゲージプレート5を基準として台車2に対して位置
決めがなされている。
First, as shown in FIGS. 3 and 5, the vehicle body B is a carriage 2
It is firmly positioned and clamped by the clamp device 4 and the gauge plate 5 provided at appropriate positions above,
The carriage 2 is linearly conveyed along the vehicle body conveyance line 1.
That is, the vehicle body B is positioned with respect to the carriage 2 with the gauge plate 5 as a reference by pushing down the entire vehicle body with a clamp device 4 that engages with a tow hook portion at the front and rear of the vehicle body.

タイヤ搬送コンベア10は車体搬送ライン1の真上に所定
の傾きをもって配設されているので、第1図に示すよう
にタイヤ取付ステーションS1の前段で左右のサブコンベ
ア11a,11bに分岐され、これらのサブコンベア11a,11bは
バックアップステーションSbまで延設されている。そし
て、分岐部12には第6図(A),(B)に示すようにエ
アシリンダ13によって水平方向に往復運動するスライダ
ー14が設けられており、これによってタイヤWを左右の
サブコンベア11a,11bに振り分けるようにしてある。
Since the tire transfer conveyor 10 is disposed right above the vehicle body transfer line 1 with a predetermined inclination, it is branched to the left and right sub-conveyors 11a and 11b at the front stage of the tire mounting station S 1 as shown in FIG. These sub-conveyors 11a and 11b are extended to the backup station Sb. As shown in FIGS. 6 (A) and 6 (B), the branching portion 12 is provided with a slider 14 which horizontally reciprocates by an air cylinder 13, whereby the tire W is moved to the left and right sub-conveyors 11a, It is distributed to 11b.

また、左右のサブコンベア11a,11bにおいてタイヤ位相
合わせ装置20の真上に相当する位置にはそれぞれタイヤ
投入機構15が設けられている。このタイヤ投入機構15
は、第7図に示すようにサブコンベア11a,11b上を搬送
されてきたタイヤWを停留せしめる可倒式のストッパー
16と、このストッパー16にて停止させられたタイヤWを
直立姿勢に姿勢変更させて自重落下させる可動コンベア
17と、その直立姿勢に姿勢変更されたタイヤWをシュー
タ18内に一時的に停留せしめるスライド式のシャッター
19とから構成され、後述するタイヤ位相合わせ装置20の
リフター24が受け取りにくるまでそのタイヤWを直立状
態で保持するものである。そしてまた、ストッパー16を
退避状態下におくことでタイヤWをタイヤ取付ステーシ
ョンS1に落下させることなく直接バックアップステーシ
ョンSbまで搬送することができる構成となっている。
Further, a tire loading mechanism 15 is provided in each of the left and right sub-conveyors 11a and 11b at a position directly above the tire phasing device 20. This tire loading mechanism 15
Is a retractable stopper for stopping the tire W conveyed on the sub-conveyors 11a and 11b as shown in FIG.
16 and a movable conveyor for changing the posture of the tire W stopped by the stopper 16 to the upright posture and dropping it by its own weight
17 and a sliding shutter that temporarily holds the tire W whose posture has been changed to the upright posture inside the shooter 18.
The tire W is held upright until it is received by the lifter 24 of the tire phasing device 20, which will be described later. Further, by arranging the stopper 16 in the retracted state, the tire W can be directly conveyed to the backup station Sb without dropping to the tire mounting station S 1 .

タイヤ位相合わせ装置20はホイールハブHのハブボルト
21(第8図および第11図参照)の位相にホイールR側の
ボルト穴9(第10図)の位相を合わせるためのもので、
第9図および第18図に示す如く構成されている。
The tire phasing device 20 is a hub bolt of the wheel hub H.
It is for matching the phase of the bolt hole 9 (Fig. 10) on the wheel R side with the phase of 21 (see Fig. 8 and Fig. 11).
It is constructed as shown in FIG. 9 and FIG.

第9図および第18図において、22はベース、23はベース
22上に設けられて鉛直な基板43を備えた本体部、18は本
体部23の上方に位置して本体部23側にタイヤWを投入す
るためのシュータである。基板43にはタイヤWの投入お
よびタイヤWの回転を円滑にするための多数のボールキ
ャスター211が取り付けられており、各ボールキャスタ
ー211のボールが共有する接平面が鉛直なタイヤ規制面
として機能する。ここで、多数のボールキャスター211
は、タイヤWのサイズが変わった場合でもサイドウォー
ル部の最も高い部分に当接するように所定のピッチで数
列にわたって配置されている。
In FIGS. 9 and 18, 22 is a base and 23 is a base
A main body portion provided on 22 and provided with a vertical substrate 43, and 18 is a shooter located above the main body portion 23 for inserting the tire W into the main body portion 23 side. A large number of ball casters 211 for smoothing the loading of the tire W and the rotation of the tire W are attached to the substrate 43, and the tangential plane shared by the balls of each ball caster 211 functions as a vertical tire regulating surface. . Here, a large number of ball casters 211
Are arranged over several rows at a predetermined pitch so as to contact the highest portion of the sidewall portion even when the size of the tire W changes.

24はエアシリンダ25のはたらきによりガイドロック26に
案内されて第18図の実線位置とシュータ18の直下の仮想
線位置との間を昇降動作するリフターで、リフター24に
はタイヤWを受けるローラ212が取り付けられている。
Reference numeral 24 is a lifter which is guided by a guide lock 26 by the action of an air cylinder 25 and moves up and down between a solid line position in FIG. 18 and an imaginary line position immediately below the shooter 18. The lifter 24 receives a roller 212 for receiving a tire W. Is attached.

また、27はリフター24と干渉しないようにリフター24を
股いで昇降可能に設けられたタイヤ受台で、このタイヤ
受台27は、その駆動源であるモータ28に対して外部から
車種信号を付与することでその車種のタイヤサイズ径に
見合った位置まで昇降動作するとともに、タイヤ受面に
はモータ29によってベルト等を介して回転駆動されるロ
ーラ30を備えている。そして、タイヤ受台27の高さ位置
がその側部に設けた多連式の光電スイッチ群31によって
確認・検出されるようになっている。つまり、リフター
24がシュータ18の下部まで上昇することでシュータ18の
下部のシャッター19が一時的に退避動作し、それによっ
てシュータ18内で直立状態にて待機していたタイヤWが
リフター24に移し替えられ、さらにリフター24が再び下
降することでタイヤWがタイヤ受台27に移し替えられる
ようになっている。
Further, 27 is a tire pedestal provided so that the lifter 24 can be lifted up and down so as not to interfere with the lifter 24, and this tire pedestal 27 gives a vehicle type signal from the outside to a motor 28 which is its drive source. As a result, the roller 30 is moved up and down to a position commensurate with the tire size diameter of the vehicle type, and the tire receiving surface is provided with a roller 30 which is rotationally driven by a motor 29 via a belt or the like. The height position of the tire pedestal 27 is confirmed and detected by the multiple photoelectric switch group 31 provided on the side of the tire pedestal 27. That is, the lifter
As 24 rises to the lower part of the shooter 18, the shutter 19 under the shooter 18 temporarily retracts, whereby the tire W standing by in the upright state inside the shooter 18 is transferred to the lifter 24. Further, the lifter 24 is lowered again so that the tire W can be transferred to the tire receiving stand 27.

32はタイヤ受台27の上方に設置されて、エアシリンダ33
の作動によって水平方向にスライドするスライダーで、
このスライダー32には2本のロケートピン34と検出器で
ある光電スイッチ35の受光器35Bのほか、スライダー32
に対してさらに相対移動可能なタイヤ芯出し用のセンタ
ー36が設けられている。つまり、センター36の周囲に配
置されたロケートピン34および受光器35BはホイールR
側の4個のボルト穴9のピッチ円上に位置しており、か
つそれらのロケートピン34と受光器35Bの配列ピッチは
ボルト穴9同士のピッチと一致するように設定されてい
る。そして、センター36はスライダー32に対してエアシ
リンダ213の作動により前進後退動作するようになって
おり、センター36とスライダー32の前進限および後退限
位置はそれぞれリミットスイッチ214〜217によって検出
される。
32 is installed above the tire pedestal 27, and the air cylinder 33
With a slider that slides horizontally by the operation of
In addition to the two locate pins 34 and the light receiver 35B of the photoelectric switch 35 which is a detector, the slider 32 has a slider 32.
Further, there is provided a center 36 for tire centering, which is relatively movable. That is, the locate pin 34 and the light receiver 35B arranged around the center 36 are the wheel R.
It is located on the pitch circle of the four bolt holes 9 on the side, and the arrangement pitch of the locate pins 34 and the light receivers 35B is set to match the pitch of the bolt holes 9. The center 36 moves forward and backward with respect to the slider 32 by the operation of the air cylinder 213, and the forward limit and backward limit positions of the center 36 and the slider 32 are detected by limit switches 214 to 217, respectively.

ここで、タイヤ位相合わせ位置20にはサイズの異なる複
数種類のタイヤWが投入されるが、タイヤのサイズにか
かわらずホイールRのボルト穴9の数およびピッチ円径
は予め統一されている。
Here, a plurality of types of tires W having different sizes are put in the tire phase alignment position 20, but the number of the bolt holes 9 and the pitch circle diameter of the wheel R are unified in advance regardless of the size of the tire.

37はエアシリンダ38の作動によりヒンジピン39を回転中
心として旋回可能なスイングアームで、このスイングア
ーム37の先端には前記受光器35Bに対応する光電スイッ
チ35の投光器35Aが取着されており、スイングアーム37
を旋回させて受光器35Bと投光器35Aと相対向させること
で初めて光電スイッチとして機能するようにしてある。
37 is a swing arm that can be swung about the hinge pin 39 as the center of rotation by the operation of the air cylinder 38. At the tip of this swing arm 37, the projector 35A of the photoelectric switch 35 corresponding to the photoreceiver 35B is attached. Arm 37
It functions as a photoelectric switch only when the light receiver 35B and the light projector 35A are turned so as to face each other.

40はタイヤ受台37上のタイヤWを挟んでその両側部に互
いに対向するように設けられた一対のタイヤ位置決めア
ームで(ただし、第9図においては作図上、1本の位置
決めアーム40をタイヤWの上方に描いてある)、この位
置決めアーム40はエアシリンダ41の作動によってスライ
ドするとともに、回転シリンダ44の作動により回動し、
先端にはガイドローラ42を備えている。
Reference numeral 40 denotes a pair of tire positioning arms provided on both sides of the tire W on the tire cradle 37 so as to face each other (however, in FIG. This drawing arm 40 slides by the operation of the air cylinder 41 and rotates by the operation of the rotary cylinder 44.
A guide roller 42 is provided at the tip.

このように構成されたタイヤ位相合わせ装置20において
は、前述したようにリフター24が上昇してシュータ18か
らタイヤWを受け取るとリフター24が再び下降する。そ
して、タイヤWはボールキャスター211に案内されなが
ら徐々に下降し、タイヤWは予めタイヤサイズ径に見合
った位置で待機しているタイヤ受台27上に移し替えられ
る。タイヤWがタイヤ受台27に移載されると、位置決め
アーム40が第9図の右方向に移動してタイヤWを拘束
し、そのサイドウォール部を基板43側に押し付けて位置
決めする。これにより、タイヤWは鉛直姿勢となるよう
に拘束される。
In the tire phasing device 20 configured as described above, when the lifter 24 moves up and receives the tire W from the shooter 18 as described above, the lifter 24 moves down again. Then, the tire W is gradually lowered while being guided by the ball caster 211, and the tire W is transferred onto the tire pedestal 27 which is waiting in advance at a position corresponding to the tire size diameter. When the tire W is transferred to the tire pedestal 27, the positioning arm 40 moves to the right in FIG. 9 to restrain the tire W, and the sidewall portion of the positioning arm 40 is pressed against the substrate 43 for positioning. As a result, the tire W is constrained to have a vertical posture.

次いで、エアシリンダ33の作動によりスライダー32がタ
イヤWに対しその背面側から前進する。この前進動作は
エアシリンダ33の総ストロークの中間位置で一旦停止
し、代わってエアシリンダ213の作動によりセンター36
が単独で前進し、センター36はホイールRのセンター穴
218に嵌合して芯出しを行う。この時、タイヤWがセン
ター36によってセンタリングされることでタイヤ受台27
のローラ30からわずかに浮き上がるため、これを後追い
するようにタイヤ受台27がわずかに上昇し、タイヤWと
ローラ30とは再び圧接する。なお、この時の上昇動作は
エアシリンダ200によってなされる。
Then, the slider 32 is advanced from the back side of the tire W by the operation of the air cylinder 33. This forward movement is temporarily stopped at an intermediate position of the total stroke of the air cylinder 33, and instead, the air cylinder 213 is actuated to move the center 36
Moves independently, and the center 36 is the center hole of the wheel R.
Fit in 218 and perform centering. At this time, the tire W is centered by the center 36 so that the tire support 27
Since it slightly floats up from the roller 30, the tire pedestal 27 rises slightly so as to follow it, and the tire W and the roller 30 come into pressure contact with each other again. The raising operation at this time is performed by the air cylinder 200.

その後、ローラ30がモータ29によって回転駆動されるこ
とでタイヤWがセンター36を中心として回転し、その回
転中においてボルト穴9のいずれか1つを通して光電ス
イッチ35の投・受光器35A,35B間の光軸が結ばれるとロ
ーラ30の回転が直ちに停止する。それによって4個のボ
ルト穴9の割り出しが行われることから、上記ローラ30
の回転停止と同時にエアシリンダ33の作動によりスライ
ダー32が前進することで、ロケートピン34がホイールR
の2つのボルト穴9と嵌合し、タイヤWの回転方向の位
置決めを行うことによってタイヤWの位置合わせが完了
する。
After that, the roller 30 is rotationally driven by the motor 29, so that the tire W rotates about the center 36, and during the rotation, it passes between any one of the bolt holes 9 and between the emitter / receiver 35A and 35B of the photoelectric switch 35. The rotation of the roller 30 immediately stops when the optical axis of the roller is connected. Since the four bolt holes 9 are indexed by this, the roller 30
When the slider 32 moves forward due to the operation of the air cylinder 33 at the same time that the rotation of the
The positioning of the tire W is completed by fitting with the two bolt holes 9 of No. 1 and positioning the tire W in the rotation direction.

上記のようにロケートピン34がボルト穴9に挿入される
と、エアシリンダ213の作動によりセンター36が単独で
後退するとともにエアシリンダ200の作動によりタイヤ
受台27がわずかに下降し、これによってタイヤWはロケ
ートピン34のみによって支持されてなおも位置決め状態
が継続される。
When the locate pin 34 is inserted into the bolt hole 9 as described above, the center 36 is retracted by the operation of the air cylinder 213, and the tire pedestal 27 is slightly lowered by the operation of the air cylinder 200. Is supported only by the locate pin 34, and the positioning state is still maintained.

さらに、エアシリンダ38の作動によりスイングアーム37
が第18図の仮想線位置まで旋回して退避し、この退避動
作が終わると第9図に示すようにタイヤWを把持するた
めにナットランナー73とタイヤハンド74とを備えたハン
ドユニット55がタイヤWの前面側より前進してきて、第
18図に示すようにタイヤWの円周上の三箇所をタイヤハ
ンド74で把持する。
Furthermore, the swing arm 37 is activated by the operation of the air cylinder 38.
Turns to the imaginary line position in FIG. 18 and retracts, and when this retracting operation ends, the hand unit 55 including the nut runner 73 and the tire hand 74 for gripping the tire W as shown in FIG. When moving forward from the front side of the tire W,
As shown in FIG. 18, the tire hand 74 grips three locations on the circumference of the tire W.

タイヤハンド74がタイヤWを把持すると、ロケートピン
34がスライダー32ごと後退するとともに、位置決めアー
ム40が第9図の左方向に所定量だけ移動した上で90度程
度旋回することで位置決めアーム40がタイヤWの正面か
ら退避する。そして、タイヤハンド74に把持されたタイ
ヤWがハンドユニット55の後退動作によってハンドリン
グされる一方、位置決めアーム40,スイングアーム37お
よびタイヤ受台27がそれぞれ初期状態に復帰することで
1サイクルが終了する。
When the tire hand 74 grips the tire W, the locating pin
The positioning arm 40 retreats from the front of the tire W as the positioning arm 40 moves leftward in FIG. Then, the tire W gripped by the tire hand 74 is handled by the backward movement of the hand unit 55, while the positioning arm 40, the swing arm 37, and the tire pedestal 27 are returned to their initial states, thereby completing one cycle. .

また、サイズの異なるタイヤが投入された場合には、そ
のタイヤサイズ情報に応じてタイヤ受台27の高さが変化
するだけで上記と同様に作用する。
In addition, when tires of different sizes are loaded, the same operation as above is performed only by changing the height of the tire pedestal 27 according to the tire size information.

タイヤ取付ユニット50は、位相合わせが完了したタイヤ
Wをタイヤ位相合わせ装置20から受け取って、これを車
体B側のホイールハブ(ブレーキディスク)Hに装着し
てナット締めまでを行うためのもので、その詳細を第3
図〜第5図および第10図に示す。
The tire mounting unit 50 is for receiving the tire W for which the phase matching has been completed from the tire phase matching device 20, mounting it on the wheel hub (brake disc) H on the vehicle body B side, and tightening the nuts. The details are the third
It is shown in FIGS. 5 to 10.

このタイヤ取付ユニット50は、ベース51をX方向(車幅
方向)にスライド可能なX軸ベース52と、X軸ベース52
上をY方向(車体前後方向)にスライド可能なY軸ベー
ス53と、Y軸ベース53上に上下動可能に支持されてスリ
ーブ62が一体に搭載されたZ軸ベース63と、Z軸ベース
63のスリーブ62にθ方向に旋回可能に支持されたθ軸ベ
ース301と、θ軸ベース301上に搭載されたハンドユニッ
ト55と、ハンドユニット55の側部に付設されたホイール
ハブ姿勢検出装置80とから構成され、さらにZ軸ベース
63はγ方向に傾動可能に構成されている。これにより、
上記の構成要素のうちベース51、X軸ベース52、Y軸ベ
ース53、Z軸ベース63およびθ軸ベース301は直交3軸
回転2軸の5軸タイプの一種のロボットのような移動手
段302を構成している。
This tire mounting unit 50 includes an X-axis base 52 that can slide the base 51 in the X direction (vehicle width direction), and an X-axis base 52.
A Y-axis base 53 that is slidable in the Y-direction (front-back direction of the vehicle body), a Z-axis base 63 that is supported on the Y-axis base 53 so as to be vertically movable, and a sleeve 62 is integrally mounted, and a Z-axis base.
A θ-axis base 301 rotatably supported by the sleeve 62 of 63 in the θ-direction, a hand unit 55 mounted on the θ-axis base 301, and a wheel hub posture detection device 80 attached to the side of the hand unit 55. And Z-axis base
63 is configured to be tiltable in the γ direction. This allows
Of the above components, the base 51, the X-axis base 52, the Y-axis base 53, the Z-axis base 63, and the θ-axis base 301 are the moving means 302 such as a kind of robot of a 5-axis type of 2-axis rotation at 3 orthogonal axes. I am configuring.

すなわち、第10図(ただし、第10図は作図上、異なる断
面の図を合成して1つの図面としてある)に示すように
X軸ベース52はモータ56とボールねじ57とから成るX軸
駆動機構によりガイドレール58上をX方向にスライド可
能であり、Y軸ベース53はモータ59とボールねじ60とか
らなるY軸駆動機構によりガイドレール61上をY方向に
スライドする。また、スリーブ62はZ軸ベース63に一体
に固定され、さらにこのZ軸ベース63は筒状のカラー64
に対してピン65により回転可能に支持されている。この
カラー64はY軸ベース53上に垂設した3本のガイドポス
ト66(第3図参照)にそれぞれに上下動可能に案内され
ており、したがって各ガイドポスト66ごとに設けたモー
タ67とボールねじ68とから成るZ軸駆動機構を駆動させ
て各カラー64を一斉に上下動させることでスリーブ62を
含むZ軸ベース63がZ方向に上下動する。
That is, as shown in FIG. 10 (however, FIG. 10 is a single drawing obtained by synthesizing drawings of different cross sections in drawing), the X-axis base 52 is an X-axis drive composed of a motor 56 and a ball screw 57. The mechanism can slide on the guide rail 58 in the X direction, and the Y-axis base 53 slides on the guide rail 61 in the Y-direction by a Y-axis drive mechanism including a motor 59 and a ball screw 60. The sleeve 62 is integrally fixed to the Z-axis base 63, and the Z-axis base 63 has a tubular collar 64.
Is rotatably supported by a pin 65. The collar 64 is guided by three guide posts 66 (see FIG. 3) vertically provided on the Y-axis base 53 so as to be vertically movable. Therefore, a motor 67 and a ball provided for each guide post 66 and a ball are provided. The Z-axis base 63 including the sleeve 62 moves up and down in the Z direction by driving the Z-axis drive mechanism including the screw 68 to move the collars 64 up and down all at once.

また、モータ67とボールねじ68およびカラー64等はZ軸
ベース63をγ方向に傾動させるγ軸駆動機構をも兼ねて
おり、前述したピン65による三箇所の結合部のうち第10
図の左方の一箇所のカラー64側が長穴69となっているこ
とから、第10図の左右のモータ67の回転量を互いに異な
らせることでスリーブ62を含むZ軸ベース63全体がγ方
向に傾動する。ここにいうγ方向の傾動角は、後述する
ようにタイヤWを取り付けようとするホイールハブHが
有しているキャンバに対応するものである。また、θ軸
ベース301はモータ70とチェーン71とからなるθ軸駆動
機構によりθ方向に旋回可能である。ここにいうθ方向
の旋回角はハンドユニット55の首振り旋回角としての機
能のみならず、前述したホイールハブHが有しているト
ーインに対応するものである。したがって、タイヤ取付
ユニット50は後述するホイールハブ姿勢検出装置80から
のトーイン,キャンバに関する検出信号を受けて、それ
に合わせて姿勢制御を行いつつタイヤ取付作業を実行す
るものである。
Further, the motor 67, the ball screw 68, the collar 64, and the like also serve as a γ-axis drive mechanism for tilting the Z-axis base 63 in the γ-direction, and the tenth of the three connecting portions by the pin 65 described above.
Since the collar 64 side at one location on the left side of the figure is the elongated hole 69, the rotation amounts of the left and right motors 67 in FIG. 10 are made different from each other so that the entire Z axis base 63 including the sleeve 62 is in the γ direction. Tilt to. The tilt angle in the γ direction here corresponds to the camber of the wheel hub H to which the tire W is attached, as will be described later. Further, the θ-axis base 301 can be swung in the θ-direction by a θ-axis drive mechanism including a motor 70 and a chain 71. The turning angle in the θ direction mentioned here corresponds not only to the function as the swinging turning angle of the hand unit 55, but also to the toe-in that the wheel hub H has. Therefore, the tire mounting unit 50 receives the detection signals regarding the toe-in and the camber from the wheel hub posture detecting device 80 described later, and performs the tire mounting work while controlling the posture according to the detection signals.

ハンドユニット55は同じく第10図に示すように、θ軸ベ
ース301の上にハンドベース54を固定するとともに、ハ
ンドベース54上に、基体72の外周にヒンジ回転式の3本
のフィンガーを配してなるタイヤハンド74をスライド可
能に搭載し(ただし、第10図では残りの2本のフィンガ
ーは図示省略した)、さらに4つのナットランナー73を
持たせたナットランナーユニット79をタイヤハンド74と
同芯状に、かつタイヤハンド74と同方向にスライド可能
に搭載したものである。
Similarly to the hand unit 55, as shown in FIG. 10, the hand base 54 is fixed on the θ-axis base 301, and three hinge rotation type fingers are arranged on the outer periphery of the base 72 on the hand base 54. A tire hand 74 is installed slidably (however, the remaining two fingers are not shown in FIG. 10), and a nut runner unit 79 having four nut runners 73 is the same as the tire hand 74. It is mounted in a core shape and slidable in the same direction as the tire hand 74.

そして、タイヤハンド74の各フィンガーはエアシリンダ
75によりブラケット76をスライドさせることで一斉に開
閉動作する一方、タイヤハンド74はスライド駆動手段で
あるエアシリンダ77の作動によりハンドベース54上をθ
軸ベース301の回転中心と直交方向にスライドし、また
ナットランナーユニット79は別のエアシリンダ78の作動
によりハンドベース54に対してタイヤハンド74と同方向
にスライドする構造となっている。
Each finger of the tire hand 74 is an air cylinder.
While the bracket 76 is slid by 75 to open and close all at once, the tire hand 74 moves on the hand base 54 by θ by the operation of the air cylinder 77 which is a slide driving means.
The shaft base 301 is slid in a direction orthogonal to the center of rotation, and the nut runner unit 79 is slid in the same direction as the tire hand 74 with respect to the hand base 54 by the operation of another air cylinder 78.

ホイールハブ姿勢検出装置80は、前述したように位相合
わせが行われたタイヤW側の4つのボルト穴9の位相と
ホイールハブH側の同じく4つのハブボルト21の位相と
を合致させるとともに、ホイールハブHの中心とトーイ
ンおよびキャンバを検出するためのもので、その詳細を
第11図,第19図および第20図に示す(ただし、第11図は
作図上、異なる断面の図面を合成して1つの図面として
ある)。
The wheel hub attitude detection device 80 matches the phase of the four bolt holes 9 on the tire W side and the phase of the same four hub bolts 21 on the wheel hub H side that have been phase-matched as described above, and It is used to detect the center of H and toe-in and camber, and details thereof are shown in FIGS. 11, 19, and 20 (however, in FIG. As one drawing).

このホイールハブ姿勢検出装置80は、前述したハンドユ
ニット55の基体72の側面、より詳しくはθ軸ベース301
の回転中心を基準とした場合にタイヤハンド74の中心軸
線からθ方向に90度位相をずらした位置に設置してあ
る。81は略L字状のベースプレートで、このベースプレ
ート81の下端は基体72に対して回動可能にヒンジ結合さ
れている一方、その上端はコイルばね82とクッションロ
ッド83とからなるダンパーユニット84を介して弾性支持
されている。そして、このダンパーユニット84に隣接し
てハブボルト21のX方向の位置を検出するための位置検
出器(ポテンショメータ)85が設けられており、ハンド
ユニット55がホイールハブHに対し前進してベースプレ
ート81と一体のリング状の接触板86がハブボルト21の先
端面に当接した場合に、後述するようにヒンジピン102
を回転中心とするベースプレート81の回転変位に基づい
てハブボルト21のX方向の位置を検出するようにしてあ
る。
This wheel hub posture detection device 80 is provided on the side surface of the base 72 of the hand unit 55 described above, more specifically, on the θ-axis base 301.
When the rotation center of the tire hand 74 is used as a reference, the tire hand 74 is installed at a position shifted in phase by 90 degrees in the θ direction from the central axis line. Reference numeral 81 is a substantially L-shaped base plate. The lower end of the base plate 81 is rotatably hinged to the base body 72, while the upper end of the base plate 81 is provided with a damper unit 84 including a coil spring 82 and a cushion rod 83. Is elastically supported. Further, a position detector (potentiometer) 85 for detecting the position of the hub bolt 21 in the X direction is provided adjacent to the damper unit 84, and the hand unit 55 moves forward with respect to the wheel hub H to form a base plate 81. When the integral ring-shaped contact plate 86 comes into contact with the tip end surface of the hub bolt 21, the hinge pin 102 is pressed as described later.
The position of the hub bolt 21 in the X direction is detected based on the rotational displacement of the base plate 81 with the center of rotation as.

88はベースプレート81の水平脚部81aの先端に鉛直状態
にて取り付けられた略くさび状のZ方向規制板で、この
Z方向規制板88はエアシリンダ89の作動によりリニアガ
イド90に案内されて昇降動作するもので、第8図および
第19図に示すようにZ方向に上昇させることで隣り合う
2つのハブボルト21(例えば21bと21c)がその傾斜した
規制面88aに接するまでホイールハブHを強制的に回転
させて拘束するようになっている。
Reference numeral 88 is a substantially wedge-shaped Z-direction restricting plate vertically attached to the ends of the horizontal leg portions 81a of the base plate 81. The Z-direction restricting plate 88 is guided by a linear guide 90 by the operation of an air cylinder 89 to move up and down. As shown in FIGS. 8 and 19, the wheel hub H is forced until the two adjacent hub bolts 21 (for example, 21b and 21c) come into contact with the inclined restricting surface 88a by raising in the Z direction. It is designed to be rotated and restrained.

また、93は接触板86を挟んでその水平方向両側部に互い
に平行に対向配置された一対のアーム、94はアーム93の
先端にそれぞれに取着されたY方向規制板で(ただし、
第11図においてアーム93およびY方向規制板94は作図
上、その位置を上下方向にずらして描いてある)、この
Y方向規制板94は両者の間に架橋的に配設されたエアシ
リンダ96の作動によりアーム93とともにガイドロッド97
に沿って相互に近接離間して、予めZ方向規制板88で予
備規制されている4本のハブボルト21をホイールハブH
の両側から挟み込むようになっている。
Further, 93 is a pair of arms which are arranged parallel to each other on both sides in the horizontal direction with the contact plate 86 sandwiched therebetween, and 94 is a Y-direction regulating plate attached to the tip of the arm 93 (however,
In FIG. 11, the arm 93 and the Y-direction regulating plate 94 are drawn by shifting their positions in the vertical direction in the drawing), and the Y-direction regulating plate 94 is an air cylinder 96 arranged in a bridging manner between the two. Guide rod 97 together with arm 93
The four hub bolts 21, which are preliminarily regulated by the Z-direction regulating plate 88, are closely spaced from each other along the wheel hub H.
It is designed to be sandwiched from both sides.

つまり、一対のY方向規制板94は、第8図に示すように
各Y方向規制板94に各一対のハブボルト21が当接する状
態となるまでホイールハブHを強制的に回転させて、4
本のハブボルト21の位相を、予めタイヤハンド74に把持
されるタイヤW側のボルト穴9(第10図参照)の位相と
一致させる役目をする。そして、上記のアーム93の変位
量に基づいて、ベースプレート81に取り付けられた一対
の第1の位置検出器(ポテンショメータ)98によりハブ
ボルト21のY方向位置を検出するものである。
That is, the pair of Y-direction regulating plates 94 forcibly rotate the wheel hub H until the pair of hub bolts 21 come into contact with the Y-direction regulating plates 94 as shown in FIG.
It serves to match the phase of the hub bolt 21 of the book with the phase of the bolt hole 9 (see FIG. 10) on the tire W side that is previously gripped by the tire hand 74. The position of the hub bolt 21 in the Y direction is detected by the pair of first position detectors (potentiometers) 98 attached to the base plate 81 based on the displacement amount of the arm 93.

ここで、一対のY方向規制板94でハブボルト21を拘束す
るのに先立って、傾斜した規制面88aを有するZ方向規
制板88で予備規制しているのは、例えばY方向規制板94
とハブボルト21との関係が第21図のようにいわゆるデッ
ドポイント状態となった場合にはホイールハブHを回転
させてハブボルト21の位相をタイヤW側の位相と一致さ
せることが困難となるからである。したがって、第8図
に示すように傾斜した規制面88aを有するZ方向規制板8
8で予めハブボルト21を予備規制することにより、一対
のY方向規制板94でハブボルト21を拘束する際には上記
のデッドポイント状態は確実に回避される。
Here, prior to restraining the hub bolt 21 by the pair of Y-direction regulating plates 94, the Z-direction regulating plate 88 having the inclined regulating surface 88a preliminarily regulates, for example, the Y-direction regulating plate 94.
When the relationship between the wheel bolt H and the hub bolt 21 is in a so-called dead point state as shown in FIG. 21, it is difficult to rotate the wheel hub H to match the phase of the hub bolt 21 with the phase of the tire W side. is there. Therefore, as shown in FIG. 8, the Z-direction regulating plate 8 having the inclined regulating surface 88a.
By preliminarily restricting the hub bolt 21 at 8, the dead point state is surely avoided when the hub bolt 21 is restricted by the pair of Y-direction restriction plates 94.

95は一方のY方向規制板94に取り付けられて、先端にZ
方向検出子92を有する第2の位置検出器(ポテンショメ
ータ)で、上記のように一対のY方向規制板94でハブボ
ルト21を拘束した状態でZ方向検出子92をエアシリンダ
91の作動により下降させることにより、第8図のハブボ
ルト21aのいずれか一方のZ方向の位置が第2の位置検
出器95にて検出される。
95 is attached to one Y-direction regulating plate 94 and has a Z
In the second position detector (potentiometer) having the direction detector 92, the Z direction detector 92 is attached to the air cylinder while the hub bolt 21 is restrained by the pair of Y direction regulating plates 94 as described above.
The second position detector 95 detects the Z-direction position of one of the hub bolts 21a shown in FIG.

99A,99B,99Cは接触板86に付設されてホイールハブHの
傾き(トーイン,キャンバの双方を含む)を検出するた
めの傾き検出子で、この傾き検出子99A〜99Cは第8図お
よび第19図に示すようにホイールハブHのハブ面(タイ
ヤ取付面)の三箇所P1,P2,P3に対応する位置にそれぞれ
配設されており(ただし、第11図においては3つの検出
子を同一平面上に描いてある)、各々の傾き検出子99A
〜99Cをエアシリンダ100の作動によりホイールハブHの
ハブ面に押し当ててその変位量をそれぞれの第3の位置
検出器(ポテンショメータ)101A,101B,101Cにて検出し
て演算することでホイールハブH全体としての傾きを検
出するようにしてある。そして、上記の位置検出器85の
ほか、第1,第2および第3の位置検出器98,95,101A〜10
1Cの出力は第22図に示すようにホイールハブ姿勢演算部
303に入力されるようになっている。
99A, 99B and 99C are inclination detectors attached to the contact plate 86 for detecting the inclination (including both the toe-in and camber) of the wheel hub H. The inclination detectors 99A to 99C are shown in FIG. 8 and FIG. As shown in FIG. 19, the hub surface (tire mounting surface) of the wheel hub H is arranged at three positions corresponding to P 1 , P 2 , and P 3 (however, in FIG. 11, three detection points are provided). Child is drawn on the same plane), each tilt detector 99A
The wheel hub is obtained by pressing ~ 99C against the hub surface of the wheel hub H by the operation of the air cylinder 100, and detecting the amount of displacement by each of the third position detectors (potentiometers) 101A, 101B, 101C. The inclination of H as a whole is detected. In addition to the position detector 85 described above, first, second and third position detectors 98, 95, 101A to 10
The output of 1C is as shown in Fig.22.
It is supposed to be input to 303.

すなわち、傾き検出子99Aに対応する第3の位置検出器1
01Aと傾き検出子99Bに対応する第3の位置検出器101Bで
検出された値をもとに所定の演算をすることでホイール
ハブHの左右方向の傾きであるトーインが求められ、同
様に傾き検出子99Bに対応する第3の位置検出器101Bと
傾き検出子99Cに対応する第3の位置検出器101Cで検出
された値をもとに所定の演算をすることでホイールハブ
Hの上下方向の傾きであるキャンバが求められることに
なる。
That is, the third position detector 1 corresponding to the tilt detector 99A
The toe-in, which is the lateral tilt of the wheel hub H, is obtained by performing a predetermined calculation based on the values detected by the third position detector 101B corresponding to 01A and the tilt detector 99B. The vertical direction of the wheel hub H is calculated by performing a predetermined calculation based on the values detected by the third position detector 101B corresponding to the detector 99B and the third position detector 101C corresponding to the tilt detector 99C. The camber which is the inclination of is required.

ここで、上記のホイールハブ姿勢検出装置80の一連の作
用を第8図,第10図,第11図のほか第12図を用いて説明
する。
Here, a series of operations of the wheel hub attitude detecting device 80 will be described with reference to FIGS. 8, 10, 11 and 12, as well as FIG.

このホイールハブ姿勢検出装置80は、θ軸ベース301が
θ方向に90度旋回してハンドユニット55がタイヤ位相合
わせ装置20と向き合っている状態、つまりホイールハブ
姿勢検出装置80がホイールハブHと向き合っている状態
のもとでホイールハブHの姿勢の検出を行うものであ
る。この時、タイヤハンド74は前述したようにタイヤ位
相合わせ装置20から位相合わせが完了したタイヤWを予
め受け取って把持している。
In this wheel hub attitude detecting device 80, the θ-axis base 301 turns 90 degrees in the θ direction and the hand unit 55 faces the tire phase adjusting device 20, that is, the wheel hub attitude detecting device 80 faces the wheel hub H. The posture of the wheel hub H is detected under such a state. At this time, the tire hand 74 has previously received and gripped the tire W for which the phase matching has been completed from the tire phase matching device 20 as described above.

先ず、X軸モータ56の起動によりX軸ベース52が前進
し、それによって接触板86がハブボルト21の先端面に当
接することからベースプレート81全体がヒンジピン102
を回転中心として傾動する。そして、このベースプレー
ト81の傾動変位量からハブボルト21(ホイールハブH)
全体のX方向の比較的ラフな位置が位置検出器85によっ
て検出され、X軸ベース52は再び後退する。
First, when the X-axis motor 56 is activated, the X-axis base 52 moves forward, whereby the contact plate 86 comes into contact with the tip surface of the hub bolt 21, so that the entire base plate 81 is hinge pin 102.
Tilting around. Then, from this tilt displacement amount of the base plate 81, the hub bolt 21 (wheel hub H)
A relatively rough position in the entire X direction is detected by the position detector 85, and the X axis base 52 retracts again.

次にZ方向規制板88が上昇し、第8図および第19図に示
すように規制面88aに対して2本のハブボルト21b,21cが
接するまでホイールハブHを強制的に回転させてハブボ
ルト21の位置を予備規制し、そののちにZ方向規制板88
が下降する。次いで一対のY方向規制板94が互いに前進
し、第8図および第19図に示すように各Y方向規制板94
にそれぞれ2本のハブボルト21が接するまでホイールハ
ブH全体を回転させ、双方のY方向規制板94間に全ての
ハブボルト21を挟み込む。これにより、ハブボルト21の
位相が既にタイヤハンド74に把持されているタイヤW側
のボルト穴9の位相と一致する。この時のY方向規制板
94の変位量から第1の位置検出器98にてハブボルト21の
Y方向の位置を検出するとともに、第2の位置検出器95
によりハブボルト21のZ方向の位置を検出する。そし
て、第22図のホイールハブ姿勢演算部303では前記ハブ
ボルト21のY方向位置とZ方向位置に基づいてホイール
ハブHの中心位置を演算して求め、この中心位置情報を
タイヤ取付ユニット50の制御装置304にフィードバック
して、タイヤ取付ユニット50をY,Z方向に動かし、その
タイヤ取付ユニット50のY,Z方向中心をホイールハブH
の中心位置と一致させる。ただし、タイヤ取付ユニッオ
50のY,Z方向中心がホイールハブHの中心と一致しては
いてもホイールハブHのハブ面に対して面直角とはなっ
ていない。尚、この時にはY方向規制板94等は一旦後退
している。
Next, the Z-direction regulating plate 88 rises, and the wheel hub H is forcibly rotated until the two hub bolts 21b, 21c come into contact with the regulating surface 88a, as shown in FIGS. Position is pre-regulated, and then the Z-direction regulating plate 88
Goes down. Next, the pair of Y-direction regulating plates 94 advance to each other, and as shown in FIGS.
The entire wheel hub H is rotated until the two hub bolts 21 come into contact with each other, and all the hub bolts 21 are sandwiched between both Y-direction regulating plates 94. As a result, the phase of the hub bolt 21 matches the phase of the bolt hole 9 on the tire W side already gripped by the tire hand 74. Y direction regulation plate at this time
The position of the hub bolt 21 in the Y direction is detected by the first position detector 98 from the displacement amount of 94, and the second position detector 95 is detected.
Detects the position of the hub bolt 21 in the Z direction. Then, the wheel hub attitude calculating unit 303 in FIG. 22 calculates and obtains the center position of the wheel hub H based on the Y direction position and the Z direction position of the hub bolt 21, and the center position information is controlled by the tire mounting unit 50. By feeding back to the device 304, the tire mounting unit 50 is moved in the Y and Z directions, and the center of the tire mounting unit 50 in the Y and Z directions is set to the wheel hub H.
Match the center position of. However, tire mounting unit
Even if the center of the Y and Z directions of 50 coincides with the center of the wheel hub H, it is not perpendicular to the hub surface of the wheel hub H. At this time, the Y-direction regulating plate 94 and the like are temporarily retracted.

続いて、傾き検出子99A〜99Cを一斉に前進させて第8図
に示すようにホイールハブHのハブ面上の3位置P1,P2,
P3にそれぞれ押し当て、それにより第3の位置検出器10
1A〜101CにてホイールハブHの3位置P1,P2,P3のホイー
ルハブ中心軸線方向での位置を検出し、第22図のホイー
ルハブ姿勢演算部303では第3の位置検出器101A〜101C
の出力に基づいてホイーイハブHの傾き、すなわちトー
インおよびキャンバをそれぞれ演算して求める。そし
て、このトーイン,キャンバの値に基づいてタイヤ取付
ユニット50のθ,γ方向の姿勢の補正を行い、タイヤ取
付ユニット50のY,Z方向中心がホイールハブHのハブ面
に対して面直角となるように修正する。この時、タイヤ
取付ユニット50をθ,γ方向に動かすことでそのタイヤ
取付ユニット50のY,Z方向中心とホイールハブHの中心
とがY,Z方向にもずれてくることから、同時にタイヤ取
付ユニット50をY,Z方向にも動かしてその芯ずれ補正を
行う。以上の操作により、タイヤ取付ユニット50のY,Z
方向中心がホイールハブHのハブ面に対していわゆる面
直角となる。
Subsequently, the tilt detectors 99A to 99C are moved forward all at once, and as shown in FIG. 8, three positions P 1 , P 2 ,
Pressing against P 3 respectively, the third position detector 10
1A to 101C detect the positions of the three positions P 1 , P 2 , P 3 of the wheel hub H in the direction of the wheel hub center axis, and the wheel hub attitude calculation unit 303 in FIG. 22 uses the third position detector 101A. ~ 101C
The inclination of the wheel hub H, that is, the toe-in and the camber are calculated and obtained based on the output of Then, the attitudes of the tire mounting unit 50 in the θ and γ directions are corrected based on the values of the toe-in and camber, and the center of the tire mounting unit 50 in the Y and Z directions is perpendicular to the hub surface of the wheel hub H. Modify so that At this time, by moving the tire mounting unit 50 in the θ and γ directions, the center of the tire mounting unit 50 in the Y and Z directions and the center of the wheel hub H also deviate in the Y and Z directions. The unit 50 is also moved in the Y and Z directions to correct the misalignment. By the above operation, Y, Z of the tire mounting unit 50
The directional center is a so-called right angle to the hub surface of the wheel hub H.

次に、再びY方向規制板94が前進してハブボルト21を拘
束した上で第1の位置検出器98にてハブボルト21のY方
向位置を検出するとともに、Z方向検出子92も再度下降
して第2の位置検出器95にてハブボルト21のZ方向位置
を検出し、これらの値に基づいて再度ホイールハブHの
中心位置を演算して求める。そして、こうして最終的に
求められたホイールハブHの中心位置データに基づいて
再度タイヤ取付ユニット50のY,Z方向の姿勢の補正を行
い、タイヤ取付ユニット50のY,Z方向中心をホイールハ
ブHのハブ面の中心と一致させる。
Next, the Y-direction regulating plate 94 moves forward again to restrain the hub bolt 21, and the first position detector 98 detects the Y-direction position of the hub bolt 21, and the Z-direction detector 92 also descends again. The Z position of the hub bolt 21 is detected by the second position detector 95, and the center position of the wheel hub H is calculated again based on these values. Then, based on the finally obtained center position data of the wheel hub H, the posture of the tire mounting unit 50 in the Y and Z directions is corrected again, and the center of the tire mounting unit 50 in the Y and Z directions is set to the wheel hub H. Match the center of the hub surface of.

その結果、タイヤ取付ユニット50のY,Z方向中心はホイ
ールハブHの中心と一致するとともにそのハブ面に対し
ても面直角となり、したがってハンドユニット55をθ軸
ベース301ごとθ方向に90度旋回させてタイヤハンド74
に把持されているタイヤWをホイールハブHと対向させ
れば直ちにタイヤWの中心軸線がホイールハブHのハブ
面の中心に対して面直角で一致する状態となる。
As a result, the center of the tire mounting unit 50 in the Y and Z directions coincides with the center of the wheel hub H and is also perpendicular to the hub surface. Therefore, the hand unit 55 is rotated 90 degrees in the θ direction together with the θ axis base 301. Let tire hand 74
As soon as the tire W gripped by the wheel hub is opposed to the wheel hub H, the center axis of the tire W immediately coincides with the center of the hub surface of the wheel hub H at a right angle.

以上のようにしてタイヤ取付ユニット50とホイールハブ
Hの位置合わせが完了するとタイヤ取付ユニット50が一
旦X方向に後退し、第10図に示すようにすでにタイヤ位
相合わせ装置20からタイヤWを受け取って把持している
ハンドユニット55がθ軸ベース301とともに90度回転
し、それによってハンドユニット55に把持されているタ
イヤWとホイールハブHとが相対向するかたちとなる。
When the alignment of the tire mounting unit 50 and the wheel hub H is completed as described above, the tire mounting unit 50 temporarily retracts in the X direction, and the tire W has already been received from the tire phase aligning device 20 as shown in FIG. The gripped hand unit 55 rotates 90 degrees together with the θ-axis base 301, whereby the tire W gripped by the hand unit 55 and the wheel hub H face each other.

そして、タイヤ取付ユニット50が、先にハブボルト位置
を検出した位置までX方向に前進し、さらにハンドユニ
ット55がエアシリンダ77でタイヤハンド74を単独で前進
させてその把持しているタイヤWをハブボルト21に装着
する。そして、最後にエアシリンダ78によってナットラ
ンナーユニット79を前進させて、後述するようにナット
ランナー73に事前に挿入されているナットNを締め付け
ることでタイヤWの取り付けが完了する。
Then, the tire mounting unit 50 advances in the X direction to the position where the hub bolt position is previously detected, and further, the hand unit 55 advances the tire hand 74 by the air cylinder 77 independently, and the tire W gripped by the tire unit 74 is hub bolted. Attach to 21. Then, finally, the nut runner unit 79 is advanced by the air cylinder 78, and the nut N previously inserted into the nut runner 73 is tightened as described later, whereby the mounting of the tire W is completed.

ナット供給装置110は、予め整列されたナットをナット
ランナー73に挿入・供給するための装置で、その詳細を
第13図〜第15図に示す(ただし、第3図〜第5図参照の
こと)。このナット供給装置110は、図に示すように、
エアシリンダ111の作動によりフレーム112に横架された
ガイドレール113上をY方向に走行して、マガジンシュ
ータ114内に整列されたナットを1個づつ取り出すため
のナット取り出しユニット115と、このナット取り出し
ユニット115からナットを受け取ってハンドユニット55
側のナットランナー73に挿入・供給するためのナット受
け渡しユニット116とからなり、ナット受け渡しユニッ
ト116はエアシリンダ117の作動によりフレーム112に横
架されたガイドレール118上をY方向に走行するように
なっている。
The nut supply device 110 is a device for inserting and supplying pre-aligned nuts into the nut runner 73, and details thereof are shown in FIGS. 13 to 15 (however, see FIGS. 3 to 5). ). This nut supply device 110, as shown in the figure,
A nut take-out unit 115 for taking out the nuts aligned in the magazine shooter 114 one by one by traveling in the Y-direction on the guide rail 113 which is horizontally mounted on the frame 112 by the operation of the air cylinder 111, and the nut take-out unit 115. Hand unit 55 receiving nut from unit 115
Side nut runner 73 and a nut delivery unit 116 for supplying / feeding the nut runner 73. The nut delivery unit 116 is configured to travel in the Y direction on a guide rail 118 that is laid across the frame 112 by the operation of the air cylinder 117. Has become.

ナット取り出しユニット115は、第14図および第15図に
示すように、スライドベース119に鉛直状態にて取り付
けられてエアシリンダ120の作動により昇降可能なナッ
ト受台121と、エアシリンダ122の作動により回動動作し
てマガジンシュータ114の端末のグリッパー123を押し開
くためのアーム124と、水平配置されたエアシリンダ125
の作動により前後進するプッシュロッド126とからな
り、アーム124の先端のテーパ部124aがグリッパー123側
のローラ123aと接触してグリッパー123を左右に押し開
くことでマガジンシュータ114内のナットNが1個づつ
ナット受台121上に取り出され、プッシュロッド126が前
進することでその取り出されたナットNがナット受け渡
しユニット116のナット保持孔126a内に挿入されるもの
である。
As shown in FIG. 14 and FIG. 15, the nut take-out unit 115 is attached to the slide base 119 in a vertical state and can move up and down by the operation of the air cylinder 120, and by the operation of the air cylinder 122. An arm 124 for rotating and pushing open the gripper 123 of the terminal of the magazine shooter 114, and an air cylinder 125 arranged horizontally.
And the push rod 126 that moves forward and backward by the operation of the. The nuts N are taken out one by one onto the nut receiving base 121, and the taken-out nuts N are inserted into the nut holding holes 126a of the nut delivering unit 116 by advancing the push rod 126.

一方、ナット受け渡しユニット116は、4個のナット保
持孔126aが形成されたインデックスプレート127を備え
ており、このインデックスプレート127は回転シリンダ1
28によって90度づつ定角間欠的に回転駆動されるととも
に、該プレート127の背面側には各ナット保持孔126aに
対応して、エアシリンダ129によって作動されるプッシ
ュロッド130が設けられている。そして、このナット受
け渡しユニット116は、前記のナット取り出しユニット1
15と対応する位置まで走行し、該ナット取り出しユニッ
ト115との協働によりナット保持孔126a内に合計4個の
ナットNをもらい受け、再び所定の待機位置まで走行し
て待機する。そののち、この待機位置にタイヤ取付ユニ
ット50がナットNを受け取りにくると、前記のプッシュ
ロッド130が前進してそのナットNをナットランナー73
の先端に押し込んでナット供給を行うことになる。
On the other hand, the nut transfer unit 116 includes an index plate 127 having four nut holding holes 126a formed therein.
A push rod 130 driven by an air cylinder 129 is intermittently rotated by a constant angle of 90 degrees by 28, and a push rod 130 corresponding to each nut holding hole 126a is provided on the back side of the plate 127. Then, this nut delivery unit 116 is the same as the above-mentioned nut take-out unit 1
It travels to a position corresponding to 15, receives a total of four nuts N in the nut holding hole 126a in cooperation with the nut take-out unit 115, travels to a predetermined standby position again, and stands by. After that, when the tire mounting unit 50 comes to receive the nut N at this standby position, the push rod 130 moves forward to move the nut N to the nut runner 73.
The nut will be supplied by pushing it into the tip of the.

次に、タイヤ排出コンベア140は、一旦ハンドユニット5
5に把持されたにもかかわらずタイヤ取付ユニット50側
の故障あるいはナット締め付け時のトルク不良等により
ホイールハブH側に装着不能なタイヤを排出してタイヤ
取付ステーションS1の後段のバックアップステーション
Sb側に移送するためのもので、その詳細を第1図,第2
図および第3図に示す。図に示すように、各タイヤ取付
ユニット50の側部にそれぞれに若干傾斜したサブコンベ
ア141を配設するとともに、これらサブコンベア141と交
差するようにして同じく若干傾斜したメインコンベア14
2をバックアップステーションSb側へ延設するようにし
て設けてある。
Next, the tire discharge conveyor 140 is temporarily moved to the hand unit 5
5 gripped even though the tire mounting unit 50 side of the fault or nut tightening at torque failure or the like by discharging a non-tire mounted on a wheel hub H side by subsequent backup station tire mounting station S 1
It is for transferring to the Sb side, and its details are shown in Figs. 1 and 2.
Shown in Figures and FIG. As shown in the figure, a slightly inclined sub-conveyor 141 is arranged on each side of each tire mounting unit 50, and the main conveyor 14 is also slightly inclined so as to intersect these sub-conveyors 141.
2 is provided so as to extend to the backup station Sb side.

そして、一旦タイヤハンド74に把持されたタイヤWが装
着不能である場合には、その異常信号を受けてハンドユ
ニット55が第5図の排出位置まで旋回して後退すること
でそのタイヤWをサブコンベア141上に載置する。そし
て、タイヤハンド74が開動作することでタイヤWはサブ
コンベア14上を転動し、メインコンベア142との合流部
で転倒してそのまま該メインコンベア142上をバックア
ップステーションSbへと自重により落下して搬送される
ことになる。
When the tire W once gripped by the tire hand 74 cannot be mounted, the hand unit 55 receives the error signal and turns to the discharge position shown in FIG. Place on conveyor 141. When the tire hand 74 is opened, the tire W rolls on the sub-conveyor 14, falls at the confluence with the main conveyor 142, and falls on the main conveyor 142 to the backup station Sb by its own weight. Will be transported.

一方、ナット排出装置150は、上記のように装着不能な
タイヤWを排出するのに併せてそのタイヤのために用意
されたナットNをナットランナー73から排出するための
もので、第1図に示すようにタイヤ位相合わせ装置20の
側部にそれぞれに設けられている。
On the other hand, the nut discharging device 150 is for discharging the unfittable tire W as described above and discharging the nut N prepared for the tire from the nut runner 73, as shown in FIG. As shown, they are provided on the sides of the tire phasing device 20, respectively.

このナット排出装置150は、第16図に示すようにその本
体151内に4個の電磁石152を備えるとともに、ナット受
け箱153を有しており、前記のタイヤ排出後にナットラ
ンナー73をナット排出装置150と対向させて、電磁石152
を励磁しつつナットランナー73を後退させることでその
ナットNが電磁石152に吸引される。その後、電磁石152
を消磁することによってナットNがナット受け箱153内
に排出されることになる。
As shown in FIG. 16, the nut discharging device 150 includes four electromagnets 152 in a main body 151 thereof and a nut receiving box 153, and the nut runner 73 is connected to the nut discharging device after the tire is discharged. Electromagnet 152 facing 150
The nut runner 73 is retracted while exciting the nut N to attract the nut N to the electromagnet 152. Then the electromagnet 152
Degaussing causes the nut N to be discharged into the nut receiving box 153.

次に、以上の構成からなるタイヤ自動取付装置の一連の
作用を第17図をもとにして説明する。
Next, a series of operations of the automatic tire mounting apparatus having the above-mentioned configuration will be described with reference to FIG.

先ず、車体Bを位置決めしている台車2がタイヤ取付ス
テーションS1に到達して位置決めされると、第3図およ
び第5図のリフター6が上昇することでサスペンション
系を押し上げてホイールハブHを一定高さ位置に拘束す
る。この時、タイヤ取付ユニット50のハンドユニット55
が第3図の左旋回位置にあって、予めタイヤ位相合わせ
装置20からその車種に見合ったタイヤWを受け取って把
持しており、したがってホイールハブ姿勢検出装置80が
ホイールハブHに面している。そして、タイヤ取付ユニ
ット50がX方向に前進し、第11図に示したホイールハブ
姿勢検出装置80により前述したようにハブボルト21の位
置等が検出されるとともに、その値に基づいてホイール
ハブHの中心やトーイン,キャンバの算出が行われ、そ
の算出された値に基づいてホイールハブHに対するタイ
ヤ取付ユニット50の位置合わせが行われる。
First, when the truck 2 positioning the vehicle body B reaches the tire mounting station S 1 and is positioned, the lifter 6 shown in FIGS. 3 and 5 is lifted to push up the suspension system to lift the wheel hub H. Restrain it at a certain height. At this time, the hand unit 55 of the tire mounting unit 50
Is in the left turning position in FIG. 3 and has previously received and gripped a tire W suitable for the vehicle type from the tire phase aligning device 20, and therefore the wheel hub attitude detecting device 80 faces the wheel hub H. . Then, the tire mounting unit 50 moves forward in the X direction, the position of the hub bolt 21 is detected by the wheel hub attitude detecting device 80 shown in FIG. 11 as described above, and the wheel hub H of the wheel hub H is detected based on the detected value. The center, toe-in, and camber are calculated, and the tire mounting unit 50 is aligned with the wheel hub H based on the calculated values.

一方、このタイヤ取付ユニット50の位置決めと併行して
ナット供給装置110側では次のタイヤに備えてナットの
受け渡しが行われており、ナットNを受け取ったナット
受け渡しユニット116が所定位置で待機している(現
在、ハンドユニット55に把持されているタイヤWを固定
するためのナットは、すでにナットランナー73内に挿入
されている)。また、タイヤ位相合わせ装置20側につい
ても次のタイヤ取り付けに備えてタイヤ位相合わせ作業
が進行している。
On the other hand, in parallel with the positioning of the tire mounting unit 50, the nut delivery device 110 is delivering nuts in preparation for the next tire, and the nut delivery unit 116 that has received the nut N waits at a predetermined position. (Nuts for fixing the tire W currently gripped by the hand unit 55 are already inserted in the nut runner 73). Further, also on the tire phasing device 20 side, tire phasing work is in preparation for the next tire installation.

続いて、前記ホイールハブHに対するタイヤ取付ユニッ
ト50の位置合わせが完了すると、該タイヤ取付ユニット
50が一旦X方向に後退し、ハンドユニット55が第3図右
方向に90度旋回してその実線で示す状態となる。これに
よって、ハンドユニット55に把持されているタイヤWと
ホイールハブHとが初めて相対向するかたちとなる。そ
して、タイヤ取付ユニット50がX軸ベース52を動かすこ
とによって再びX方向に前進し、さらにエアシリンダ77
の作動によりハンドユニット74が単独で前進することで
ハブボルト21とボルト穴9が合致してタイヤWの装着が
行われる。その後、さらにエアシリンダ78の作動により
ナットランナーユニット79が前進してナットNを締め付
け、同時にそのトルクチェックが行われる。
Then, when the alignment of the tire mounting unit 50 with the wheel hub H is completed, the tire mounting unit 50 is completed.
50 is once retracted in the X direction, and the hand unit 55 turns 90 degrees to the right in FIG. 3 to the state shown by the solid line. As a result, the tire W gripped by the hand unit 55 and the wheel hub H are opposed to each other for the first time. Then, the tire mounting unit 50 moves forward in the X direction by moving the X-axis base 52, and the air cylinder 77
When the hand unit 74 is independently advanced by the operation of, the hub bolt 21 and the bolt hole 9 are aligned and the tire W is mounted. After that, the nut runner unit 79 further advances by the operation of the air cylinder 78 to tighten the nut N, and at the same time, the torque check is performed.

こうして、タイヤWの取り付けが完了すると、タイヤハ
ンド74が開動作してタイヤハンド74およびナットランナ
ーユニット79がそれぞれ後退する一方、タイヤ取付ユニ
ット50もまたX方向に後退してハンドユニット55が90度
旋回するとともに、各軸の姿勢がハブボルト検出時の補
正前の姿勢に戻される。そして、タイヤ取付ユニット50
とナット受け渡しユニット116とが相互に対向する位置
まで個別に前進し、ナットランナー73がナット受け渡し
ユニット116から次なる4個のナットNを受け取ったの
ちにタイヤ取付ユニット50はタイヤ位相合わせ装置20に
対して次のタイヤWを受け取りにゆくことになる。
When the installation of the tire W is completed in this way, the tire hand 74 is opened and the tire hand 74 and the nut runner unit 79 are respectively retracted, while the tire mounting unit 50 is also retracted in the X direction and the hand unit 55 is rotated by 90 degrees. While turning, the attitude of each axis is returned to the attitude before correction when the hub bolt was detected. And the tire mounting unit 50
And the nut passing unit 116 individually advance to a position where they are opposed to each other, and after the nut runner 73 receives the next four nuts N from the nut passing unit 116, the tire mounting unit 50 is transferred to the tire phasing device 20. On the other hand, the next tire W will be received.

ここで、前述したような何らかの理由によりタイヤ装着
が不能となった場合、その該当するタイヤ取付ユニット
50は第5図に示すように後退限位置まで後退してその把
持しているタイヤWをサブコンベア141に排出するとと
もにナットNをナット排出装置150にて排出し、それに
よってタイヤ取付ステーションS1において装着できなか
ったタイヤWはメインコンベア142により後段のバック
アップステーションSbへと送られる。この時、バックア
ップステーションSbにおいてはタイヤ未装着の発生と原
因箇所が図外の表示装置により表示されることから、バ
ックアップステーションSbで待機している作業者はタイ
ヤ取付ステーションS1から送られてくる車体Bを待って
そのタイヤWをナットランナー8を用いて手作業で装着
する。
Here, if the tire cannot be mounted for some reason as described above, the corresponding tire mounting unit
As shown in FIG. 5, 50 is moved backward to the backward limit position to discharge the gripped tire W to the sub-conveyor 141 and the nut N from the nut discharging device 150, whereby the tire mounting station S 1 The tire W that could not be mounted in the above is sent to the backup station Sb in the subsequent stage by the main conveyor 142. At this time, in the backup station Sb, the occurrence of non-wearing of the tire and the cause point are displayed by a display device (not shown), so that the worker waiting at the backup station Sb is sent from the tire mounting station S 1. After waiting for the vehicle body B, the tire W is manually mounted using the nut runner 8.

そして、タイヤ取付ユニット50側の異常のためにタイヤ
装着が不能となって万一その異常処理に長時間を要する
ような場合には、本来、タイヤ搬送コンベア10からタイ
ヤ取付ステーションS1のタイヤ位相合わせ装置20に対し
て行われるタイヤWの投入は行われず、タイヤWはタイ
ヤ搬送コンベア10の終端部まで搬送されてバックアップ
ステーションSbへと直接送られ、このバックアップステ
ーションSbにおいて暫定的に作業者の手作業にてタイヤ
の取付作業が行われる。その結果としてライン全体を停
止しないで済むことから、稼動率の向上が図られること
になる。
Then, if the tire cannot be mounted due to an abnormality on the side of the tire mounting unit 50 and it takes a long time to process the abnormality, originally, the tire phase of the tire mounting station S 1 from the tire transport conveyor 10 is originally assumed. The tire W is not loaded into the aligning device 20, and the tire W is transported to the end portion of the tire transport conveyor 10 and directly sent to the backup station Sb. Tire installation work is done manually. As a result, it is not necessary to stop the entire line, which improves the operating rate.

発明の効果 以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、単に
ホイールハブのハブボルトの二次元平面的な位置を検出
してホイールハブの中心を求めるのではなく、第1,第2
の位置検出器によりハブボルトの二次元平面的な位置を
検出してホイールハブの中心を求めた上で、ホイールハ
ブのタイヤ取付面を基準としてそのタイヤ取付面の少な
くとも三箇所の位置を第3の位置検出器により検出して
トーイン,キャンバを求めるようにしているので、相手
側のホイールハブが傾いていてもトーイン,キャンバを
有するホイールハブの姿勢を一動作で正確に検出するこ
とができ、ホイールハブの姿勢検出時間の短縮化が図れ
るとともに、従来のようにハブボルトの先端面を基準と
してホイールハブの傾きを検出する場合と比べて、ホイ
ールハブのタイヤ取付面がハブボルトよりも高精度に仕
上げられているためにトーイン,キャンバの検出精度が
向上し、タイヤ装着時にハブボルトとロードホイール側
のボルト穴とを確実に合致させることができるようにな
って、タイヤ取付作業の完全自動化に大きく寄与でき
る。
EFFECTS OF THE INVENTION As is apparent from the above description, according to the present invention, the center of the wheel hub is not detected by simply detecting the two-dimensional plane position of the hub bolt of the wheel hub, but the first, second
After the two-dimensional planar position of the hub bolt is detected by the position detector to determine the center of the wheel hub, at least three positions on the tire mounting surface of the wheel hub are set to the third position. Since the toe-in and camber are detected by the position detector, the posture of the wheel hub having the toe-in and camber can be accurately detected in one operation even if the wheel hub on the other side is tilted. In addition to shortening the time required to detect the attitude of the hub, the tire mounting surface of the wheel hub is finished with a higher degree of accuracy than when detecting the inclination of the wheel hub based on the tip surface of the hub bolt as in the past. As a result, the accuracy of toe-in and camber detection is improved, and the hub bolt and the bolt hole on the road wheel side can be secured when the tire is mounted. So that it can be matched to, can contribute greatly to full automation of the tire mounting operation.

また、上記第3の位置検出器は、ハブボルトの先端面で
なくホイールハブのタイヤ取付面そのものに当接させる
ようにしているので、複数のハブボルトの先端面に接触
子等を当接させる従来の方式と異なり検出対象物が回転
方向の方向性を有しておらず、しかもホイールハブのタ
イヤ取付面の面積がハブボルトの先端面の面積よりも大
きいために、第3の位置検出器をタイヤ取付面に押し付
けた際にその検出器がタイヤ取付面から外れてしまうお
それがなく、それによって第3の位置検出器を相手側の
面に押し付けるべき位置の制御が容易となる。
Further, since the third position detector is made to contact not the tip surface of the hub bolt but the tire mounting surface itself of the wheel hub, a contactor or the like is made to contact the tip surfaces of the plurality of hub bolts. Unlike the method, the object to be detected does not have directionality in the rotation direction, and the area of the wheel hub tire mounting surface is larger than the area of the hub bolt tip surface, so the third position detector is mounted on the tire. There is no risk that the detector will come off the tire mounting surface when pressed against a surface, which facilitates control of the position where the third position detector should be pressed against the mating surface.

さらに、上記第3の位置検出器は、そのタイヤ取付面の
うちハブボルト設置位置よりもホイールハブ直径方向外
側の少なくとも三箇所に押し付けるようにしているの
で、従来のようにハブボルトの先端面を基準としてホイ
ールハブのトーインを検出する場合と比べて、タイヤ取
付面上の少なくとも三箇所の検出位置同士のスパンを大
きく確保でき、これによってもまたトーインおよびキャ
ンバの検出精度さらにはホイールハブの姿勢の検出精度
が大幅に向上する。
Further, the third position detector is designed to be pressed to at least three positions on the tire mounting surface on the wheel hub diametrical outside of the hub bolt installation position, so that the tip surface of the hub bolt is used as a reference as in the conventional case. Compared with the case of detecting the wheel hub toe-in, the span between at least three detection positions on the tire mounting surface can be ensured to be large, which also allows the toe-in and camber detection accuracy and the wheel hub attitude detection accuracy. Is greatly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明装置を含むタイヤ自動取付装置全体の概
略を示す平面説明図、第2図は第1図の正面説明図、第
3図はタイヤ取付ユニットの平面図、第4図は第3図の
正面図、第5図は第3図の側面図、第6図(A)はタイ
ヤ搬送コンベアの要部の詳細を示す断面説明図、第6図
(B)は同図(A)の側面説明図、第7図はタイヤ投入
機構の詳細を示す説明図、第8図はホイールハブの詳細
を示す正面図、第9図はタイヤ位相合わせ装置の詳細を
示す断面説明図、第10図は前記タイヤ取付ユニットの詳
細を示す断面説明図、第11図はホイールハブ姿勢検出装
置の詳細を示す断面説明図、第12図は第11図に示す装置
の作用を示すフローチャート、第13図はナット供給装置
の全体説明図、第14図は第13図の側面説明図、第15図は
第14図の要部の側面説明図、第16図はナット排出装置の
詳細を示す説明図、第17図はタイヤ自動取付装置全体の
作用を説明するためのタイミングチャート、第18図は第
9図のタイヤ位相合わせ装置の左側面図、第19図は第11
図のホイールハブ姿勢検出装置の右側面図、第20図は第
19図の側面説明図、第21図はハブボルトとY方向規制板
との関係を示す説明図、第22図は各位置検出器の出力処
理系統のブロック回路図である。 20……タイヤ位相合わせ装置、21……ハブボルト、50…
…タイヤ取付ユニット、51……ベース、52……X軸ベー
ス、53……Y軸ベース、55……ハンドユニット、63……
Z軸ベース、72……基体、74……タイヤハンド、79……
ナットランナーユニット、80……ホイールハブ姿勢検出
装置、81……ベースプレート、93……アーム、94……Y
方向規制板、95……第2の位置検出器、98……第1の位
置検出器、101A,101B,101C……第3の位置検出器、301
……θ軸ベース、302……移動手段、303……ホイールハ
ブ姿勢演算部、B……車体、H……ホイールハブ、N…
…ナット、R……ホイール、W……タイヤ。
FIG. 1 is an explanatory plan view showing the outline of the entire automatic tire mounting apparatus including the device of the present invention, FIG. 2 is a front explanatory view of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of a tire mounting unit, and FIG. FIG. 3 is a front view, FIG. 5 is a side view of FIG. 3, FIG. 6 (A) is a cross-sectional explanatory view showing details of essential parts of the tire transport conveyor, and FIG. 6 (B) is the same view (A). FIG. 7 is an explanatory view showing details of a tire loading mechanism, FIG. 8 is a front view showing details of a wheel hub, FIG. 9 is a sectional explanatory view showing details of a tire phase adjusting device, and FIG. FIG. 11 is a sectional explanatory view showing details of the tire mounting unit, FIG. 11 is a sectional explanatory view showing details of a wheel hub posture detecting device, FIG. 12 is a flow chart showing an operation of the device shown in FIG. 11, and FIG. Is an overall explanatory view of the nut feeding device, FIG. 14 is a side explanatory view of FIG. 13, and FIG. 15 is a side explanatory view of a main part of FIG. , FIG. 16 is an explanatory view showing the details of the nut discharging device, FIG. 17 is a timing chart for explaining the operation of the entire tire automatic mounting device, and FIG. 18 is a left side view of the tire phasing device of FIG. , Fig. 19 shows 11
Fig. 20 is a right side view of the wheel hub attitude detection device
FIG. 19 is a side view of FIG. 19, FIG. 21 is an explanatory view showing the relationship between the hub bolt and the Y-direction regulating plate, and FIG. 22 is a block circuit diagram of the output processing system of each position detector. 20 …… Tire phasing device, 21 …… Hub bolt, 50…
… Tire mounting unit, 51 …… Base, 52 …… X axis base, 53 …… Y axis base, 55 …… Hand unit, 63 ……
Z-axis base, 72 …… base, 74 …… tire hand, 79 ……
Nut runner unit, 80 …… Wheel hub attitude detector, 81 …… Base plate, 93 …… Arm, 94 …… Y
Direction regulating plate, 95 ... second position detector, 98 ... first position detector, 101A, 101B, 101C ... third position detector, 301
...... θ-axis base, 302 …… Movement means, 303 …… Wheel hub attitude calculation unit, B …… Vehicle body, H …… Wheel hub, N ・ ・ ・
... nuts, R ... wheels, W ... tires.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山中 直治 東京都中央区銀座6丁目17番1号 日産自 動車株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−69352(JP,A) 特開 昭54−18502(JP,A) 特開 昭59−176102(JP,A) 特開 昭59−227502(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Naoji Yamanaka 6-17-1, Ginza, Chuo-ku, Tokyo Nissan Motor Co., Ltd. (56) References JP-A-52-69352 (JP, A) JP-A-SHO 54-18502 (JP, A) JP 59-176102 (JP, A) JP 59-227502 (JP, A)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】トーインおよびキャンバを有する自動車の
ホイールハブにホイール付きタイヤを装着するに先立っ
て、ホイールハブの姿勢を検出する装置であって、 直交3軸の動作自由度と前記トーインおよひキャンバに
対応する二方向の回転自由度を備える移動手段と、 前記移動手段に設けられ、前記ホイールハブに対向する
面を有するベースプレートと、 前記ベースプレートに互いに接近離間可能に設けられ、
その対向間隙内にホイールハブのハブボルトを挟み込む
ことによりホイールハブの回転方向位置を規制する一対
のアームと、 前記アームに連結されて、アームの変位に基づいてハブ
ボルトの径方向の位置を検出する第1の位置検出器と、 前記ベースプレートに設けられ、前記アームの移動方向
と直交方向からハブボルトの外周に当接して前記アーム
の移動方向と直交方向のハブボルトの位置を検出する第
2の位置検出器と、 前記ベースプレートに設けられ、ホイールハブのダイヤ
取付面のうちハブボルト設置位置よりもホイールハブ直
径方向外側の少なくとも三箇所に当接してその当接箇所
のホイールハブ中心軸線方向の位置を検出する複数の第
3の位置検出器と、 前記第1,第2の位置検出器の検出値に基づいてホイール
ハブの中心位置を算出するとともに、前記第3の位置検
出器の検出値に基づいてホイールハブのトーインおよび
キャンバを算出する演算手段、 とから構成されていることを特徴とするホイールハブの
姿勢検出装置。
1. A device for detecting the attitude of a wheel hub prior to mounting a tire with a wheel on a wheel hub of an automobile having a toe-in and a camber, wherein the degree of freedom of movement of three orthogonal axes and the toe-in and A moving means having two directions of rotational freedom corresponding to the camber, a base plate provided on the moving means and having a surface facing the wheel hub, and provided on the base plate so that they can approach and separate from each other,
A pair of arms that regulate the rotational direction position of the wheel hub by sandwiching the hub bolt of the wheel hub in the facing gap; and a pair of arms that are connected to the arms and that detect the radial position of the hub bolt based on the displacement of the arms. No. 1 position detector, and a second position detector provided on the base plate for abutting the outer periphery of the hub bolt from a direction orthogonal to the movement direction of the arm to detect the position of the hub bolt orthogonal to the movement direction of the arm. And a plurality of a plurality of parts provided on the base plate, abutting at least three positions on the diamond mounting surface of the wheel hub on the wheel hub diametrical outside of the hub bolt installation position, and detecting the positions of the abutting positions in the wheel hub center axis direction. Of the third position detector, and the center position of the wheel hub based on the detection values of the first and second position detectors. As well as out, the third position detector calculating means for calculating the toe-in and camber of the wheel hub on the basis of the detected value, to be composed of capital posture detection device of the wheel hub, characterized in.
【請求項2】トーインおよびキャンバを有する自動車の
ホイールハブにホイール付きタイヤを装着するに先立っ
て、ホイールハブ規制用のアームと第1,第2,第3の位置
検出器を備えた姿勢検出装置でホイールハブの姿勢を検
出する方法であって、 互いに接近離間可能な一対のアームでホイールハブのハ
ブボルトを挟み込んでホイールハブの回転方向位置を規
制した後、前記アームの変位に基づいて第1の位置検出
器によりハブボルトの径方向の位置を検出するととも
に、前記アームの移動方向と直交方向からハブボルトの
外周に第2の位置検出器を当接させて前記アームの移動
方向と直交方向のハブボルトの位置を検出する工程と、 前記第1,第2の位置検出器の検出値に基づいてホイール
ハブの中心位置を算出する工程と、 中心位置が算出された前記ホイールハブのタイヤ取付面
のうちハブボルト設置位置よりもホイールハブ直径方向
外側の少なくとも三箇所に第3の位置検出器を当接させ
てその当接箇所のホイールハブ中心軸線方向の位置を検
出する工程と、 前記第3の位置検出器の検出値に基づいてホイールハブ
のトーインおよびキャンバを算出する工程、 とを含むことを特徴とするホイールハブの姿勢検出方
法。
2. An attitude detecting device having an arm for restricting a wheel hub and first, second and third position detectors prior to mounting a wheeled tire on a wheel hub of an automobile having a toe-in and a camber. A method of detecting the attitude of a wheel hub by means of a pair of arms that can approach and separate from each other to restrict the rotational position of the wheel hub by sandwiching the hub bolt of the wheel hub, and then based on the displacement of the arm. The position detector detects the radial position of the hub bolt, and the second position detector is brought into contact with the outer periphery of the hub bolt from a direction orthogonal to the moving direction of the arm so that the hub bolt moves in the direction orthogonal to the moving direction of the arm. A step of detecting the position; a step of calculating the center position of the wheel hub based on the detection values of the first and second position detectors; A third position detector is brought into contact with at least three locations on the tire mounting surface of the wheel hub that are outside the hub bolt installation position in the wheel hub diameter direction, and the position of the contact location in the wheel hub center axis direction is detected. And a step of calculating a toe-in and a camber of the wheel hub based on the detection value of the third position detector, the attitude detection method of the wheel hub.
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