JPH0832500B2

JPH0832500B2 - スポーク挿入装置のハブの位置決め装置

Info

Publication number: JPH0832500B2
Application number: JP1274451A
Authority: JP
Inventors: 敬明菱川
Original assignee: Araya Industrial Co Ltd
Current assignee: Araya Industrial Co Ltd
Priority date: 1989-10-20
Filing date: 1989-10-20
Publication date: 1996-03-29
Anticipated expiration: 2011-03-29
Also published as: JPH03176201A

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、スポ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うものである。

［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58−500944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）（10b）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てある。

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てい
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
に向けてある。

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。

ところが、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ピン（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前記穴検知セン
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）と対面する位置にある出力ピン（41）
が送り機構（42）の初期の動作によりスポーク穴（11）
又はスポーク穴（12）に嵌入されて送り機構（42）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）によって出力ピン（41）が
第７図のように円弧運動して下死点まで降下移動され
る。そして、出力ピン（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移動さ
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
て出力ピン（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
スポークが同時に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）の間欠回転機構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、これのつば部（10
a）（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（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、一又は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『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）の回転駆
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』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押入動
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）によって回転駆動される。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
知位置からつば部の外側の退避位置に退避し停止せしめ
られる。

この状態では、モータ（Ｍ）が制動状態にあると共に
ハブ（１）のつば部周縁と駆動ローラ（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）が検知状態になった時点では、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
せるものであるから、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）を一定角度回動させ
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（Ｍ）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っている点で従来の
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てある。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）が一本づつ各押込み装置
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（10a）（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
の実施例ではつば部（10a）（10b）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、一工程によって一対
のスポーク穴（11）（11）又は一対のスポーク穴（12）
（12）に２本のスポーク（Ｓ）が各別に挿入できるもの
としてある。

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（SM）との組合せが採用される。

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
実施例ではつば部（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信号を出力す
る制御装置（５）によってその回転角度が制御される。
尚、ステッピングモータ（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（32）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）
によっ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れている。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）に対応させて位置検出装置
（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
対応させてある。そして、他方のつば部（10b）に対応
させて位置検出装置（３）は退避位置に固定してある。

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、「位置決め動作位置決め動作量の計数
・記憶各押込み装置の１工程の動作」を１ユニットの
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
ための動作ステッピングモータ（SM）の正転・停止
ステッピングモータ（SM）の動作量（C_I）の記憶作動
すべき各押込み装置の選定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「Ｉ＋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
（11）（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（21）
（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）の動作量（C_I）の記憶工
程に続いて「Ｉ」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たスポーク穴総数を
「Ｎ」としたとき、上記一連の動作回数が「Ｎ−１」に
なるとフラグ「Ｉ」が「Ｎ」に書き換えられ、それまで
に記憶されていた位置決め動作量（C_I）のうちの、第２
番目の位置決め動作量（C₂）から「Ｎ−１」番目の位置
決め動作量（C_n-1）の中の最小値（C₀）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（C₀）に対応する信号がアステッピング
モータ（SM）に入力されて、この設定量に対応する角度
だけハブ（１）が正転された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
（C₀）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、スポークが自動的に挿入され
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
動作はこれら二者間で連動させてある。

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ピッチに相
当させればよい。

又、上記実施例では、一方のつば部（10a）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）を挿入できる
こととなる。

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、上記制御プログラムにスポーク検知を含むス
ポーク供給動作ルーチンを挿入すればよい。又、上記実
施例のものでは、各押込み装置は、これの一連の動作を
完了した時点でOFFと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。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の説明図，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ャート，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）の説明図，第６図は穴検知センサ（3
1）とつば部との関係図，第７図は出力ピン（41）の移
動軌跡の説明図，第８図はハブとスポークの関係説明図
であり、図中，（１）……ハブ（10a）（10b）……つば部（11）（12）……スポーク穴（Ｓ）……スポーク（43）……駆動ローラ（３）……位置検出装置（４）……位置セット装置（Ｍ）……モータ（５）……制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項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（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、一又は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）の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。