JPS59227506A - 自動車用タイヤの自動取付装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、自動車の組み立て工程において、重体に対
してタイヤを自動的に組み付けるためのタイヤ自動取付
装置に関する。

従来より専ら人手によって行か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壕で一
貫して自動的に行な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
イヤ取付ユニットを配設するとともに、このタイヤ取付
ユニットと一体にハブボルト位置検出装置を設け、ノ・
ブボルト位置検出装置の検出値に基づいて車体側のホイ
ールハブとタイヤ取付ユニットに把持されているタイヤ
との位置合わせを行ない、そののちタイヤ取付ユニット
を前進させることで車体側のホイールハブにタイヤを装
着してナツト締めまでも行々うものである。

周、前記のタイヤ取付ユニットは直交３軸方向にそれぞ
れ移動する機能と垂直軸回りに旋回する機能とを有して
いるのが通常である。

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装置にてハブボ
ルトの二次元平面的な位１ｋを検出して、この検出値に
基づいてタイヤを装着するのみでは必ずしも十分でなく
、場合によってはノ・プボルトにロードホイール側のボ
ルト穴を挿入することができないことがある。すなわち
、タイヤが取す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、上記のように単にノ・プ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前記の傾斜角の
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
、したがって、単にハブボルトの二次元平面的な位置だ
けでなくトーイン、キャンバオでも検出してそれに合わ
せてタイヤ取付ユニット側を補正し、ホイールハブ面に
対してタイヤ取付ユニット側のタイヤ把持中心が直角と
なるように位置合わせをしてタイヤ装着を行なう必要が
ある。

この発明は以上のような背景のもとになされたもので、
ホイールノ・ブに接触して該ホイールノ・ブのトーイン
およびキャンバをそれぞれに検出する検出手段を備えた
ノ・プボルト位置検出装置をノ・ンドユニットの一側部
に取シ付け、これら検出手段の検出値に基づいてタイヤ
取付ユニットを補正・制御するようにしたことを特徴と
している。

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。

最初に本発明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、
Ｓｌはタイヤ取付ステーション、加はタイヤ取付ステー
ションＳ１の後段にｉｔ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Ｓ１は、車体搬送ラ
イン１の両脇に設置された合計４台のタイヤ取付ユニッ
ト５０と、タイヤ受は渡し装置を兼ねたタイヤ位相合わ
せ装置２０と、ナツト供給装置１１０と、タイヤ取付ユ
ニッ）５０の側部に付設されたノ・プボルト位置規制・
検出装置８０のほか、タイヤ排出エリアであるタイヤ排
出コンベア１４０およびナツト排出装置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
タイヤ取付ユニツ）　５０に代わる手動式のラットラン
ナー８を備えている、そして、タイヤ取付ステーション
ＳＩにおいては、タイヤ搬送コンベア１（）から投下さ
れたタイヤＷをタイヤ位相合わせ装置２０が受は取って
位相合わせを行ない、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上のノ・ンドユニット５５
が把持してホイールノ・ブＨに装着してナツト締めを施
すものである。この時、タイヤＷをホイールノヘプＨ側
に装着できない場合などタイヤ取付ユニット５０側に何
らかの異常が発生した場合には、該当するタイヤ取付ユ
ニット５０は後退眼位ａｔ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
よシタイヤ取付ステーションＳ１において装着でき力か
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、とのノくツ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Ｓ！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、タイヤ
取付ユニット５０の復旧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に対して行なわれるタイヤＷの投入は行な
われずに、タイヤＷはタイヤ搬送コンベア１（）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の取付作秦が行な
われることになる。

次に、前記各装置の詳細を順を追って説明する。

先ず、車体Ｂけ台車２上の適宜位置に設けられたクラン
プ装ｗ４とゲージプレート５（第３図）とにより堅固に
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。

タイヤ搬送コンベア１＜〕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Ｓｌの前段で左右のサブ
コンベアｌｌａ、ｌｌｂに分岐され、これらのサブコン
ベアｌｌａ、ｌｌ’ｂけ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（
〜、ａ３）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が設ケられておシ、
これによってタイヤＷを左右のサブコンベアｌｌａ、１
１．ｂに振シ分けるようにしである。

また、左右のサブコンベアｌｌａ、ｌｌｂ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
れにタイヤ投入機構１５が設けられている。

このタイヤ投入機構１５け、第７図に示すようにしてサ
ブコンベアｌｌａ、１１．１）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１（］と、この
ストッパー１６にて停止せられたタイヤＷ？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史されたタイヤ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２（）の
りフタ−２４が受は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ｌ
（′Ｉ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Ｓｌに落下させること々く直接バックアッ
プステーションｓｂ　ｔで搬送することができる構成と
なっている。

タイヤ位相合わせ装置２（）はホイールノ・プＨのノ・
ブボルト２１（第８図）に対するロードホイールＢ側の
ボルト穴９（第１０図）の相対位置関係を画一化するた
めのもので、第９図に示す如く構成されている。第９図
において、２２はベース、２３はペース２２上に移動可
能に設けられた装置本体、２４Ｆｉエアシリンダ２５の
作動によりガイドロッド２６に案内されて図示位置と前
記タイヤ投入機構１５のシュータ１８との間を昇降動作
するリフターである。

捷た、２７はリフター２４と干渉しないように昇降可能
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２
９によって回転駆梗されるローラ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、スイツチ群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がタイヤ投入
機構１５のシュータ１８の下部まで上昇することで前述
のシャッター１９が退避動作し、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が下限位置ま
で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。

また、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と光電スイッチ３５の受光器３５Ｂのほか、該ス
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。３７はエアシリ
ンダ３８の作動によりヒンジビン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３
５の投光器３５Ａが取着されており、該スイングアーム
３７を旋回させて受光器３５Ｂと投光器３５Ａとを相対
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
にしである。４０はタイヤ受台２７上のタイヤＷを挾ん
でその両側部に互いに対向するように設けられ六一対の
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
いである）、この位置決めアーム４０はエアシリンダ４
１の作動によってスライドするとともに、先端にはガイ
ドローラ４２を備えている。

そして、前記のようにタイヤ受台２７上にタイヤＷが移
し替えら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、そのサイドウオール部を基
板４３に押し当てて位置決めする。

次に、スライダー３２がタイヤＷに対し前進するととも
にセンター３６がさらに単独で前進し、センター３６は
ロードホイールのハブ穴に係合して芯出しを行なうとと
もに、ロケートピン３４はロードホイールＲのディスク
に圧接する。その後、ローラ３０が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のいずれかを通して光電スイッ
チ３５の投會受光器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９０割シ出しが行なわれることからロケー
トピン３４がそれぞれボルト穴９に係合し、以上をもっ
てタイヤＷの位相合わせが完了する。

ここで、上記のようにして位相合わせが完了したタイヤ
Ｗは、後述するハンドユニット５５にて把持されること
になるが、ハンドユニット５５と干渉するこ七のないよ
うＫｍハンドユニット５５が到達するよシも先にスイン
グアーム３７が旋回して退避するとともに、ハンドユニ
ット５５にタイヤＷが把持された時点で位置決めアーム
４０が回転シリンダ４４の作動によシ回動じて退避する
。

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から受は取って、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
着してナツト締めまでを司るもので、その詳細を第３図
〜第５図および第１０図に示す。

この取付ユニット５０は大別して、ベース５１上をＸ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方向にスライド可能なＹ軸ベース５３と、Ｙ軸ベ
ース５：３に対してＺ方向に昇降可能なＺ軸ベース５４
と、Ｚ軸ペー７５４上に搭載さｎ、たノ・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ハブボ
ルト位負規制Φ検出￥１ｔ８０とからなり、さらにＺ軸
ベース５４はθ方向に旋回可能で、かつＸ方向に傾動可
能に構成されている。これによりタイヤ取付ユニツ）　
５０全体として直線３軸回転２軸の合計５軸タイプの一
種のロボットを構成している。

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１〜である）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５；コはモータ５
９とボールねじ６ｏとからなるＸ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。捷た、Ｚ軸ペ
ース５４はスリーブ６２に回転可能に支持されていると
ともに、このスリーブ６２はγ軸ベース６３に保持され
、さらにこのγ軸ベース６３はカラー６４に対してビン
６５結合によシ支持さね、ている。このカラー６４はＹ
軸ベース５３上に垂設した３本のガイドボスト６６（第
３図参照）にそれぞれに上下動可能に案内されておシ、
したがってモータ６７とボールねじ６８とから成るＺ＠
駆動機構を駆動することでスリーブ６２を含むＺ軸ベー
ス５４がＺ方向に上下動する。また、モータ６７とボー
ルねじ６８およびカラー６４等はＸ方向の調整を司るＸ
軸駆動機構をも兼ねておシ、前述１〜たビン６５結合部
の一方が長穴６９と々つていることから、一対のボール
ねじ６８の送り針を互いに異ならせることでスリーブ６
２を含むＺ軸ペース５４全体がＸ方向に傾動する。周、
ここにいう水平面に対するＸ方向の傾動角は、後述する
ようにタイヤを取シ付けようとするホイールハブＨが本
来的に具有しているキャンバに対応するものであるｃま
た、Ｚ軸ペース５４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
で、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
本来的に具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は後述するハブボ
ルト位置規制・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
勢制御を行ないつつタイヤ取付作業を実行するものであ
る。

ハンドユニット５５は同じく第１０図に示すように、そ
の基体７２内に４つのナツトランナー７３を備えるとと
もに、該基体７２の外周にヒンジ回転式の３本のタイヤ
ハンド７４を備えている（ただし、残り２本は省略した
）。そして、これらのタイヤノ・ンド７４はエアシリン
ダ７５によシブラケット７６をスライドさせることで一
斉に開閉動作するようになっている。また、前記の基体
７２はエアシリンダ７７の作動によりｚ軸ペース５４上
をＸ方向にスライドする一方、ナツトランナー７３は別
のエアシリンダ７８の作動により補助ペース７９ととも
に基体７２に対し単独でＸ方向にスライドし得る構成と
なっている。

ハブボルト位置規制・検出装置８０は、前述したように
位相合わせが行なわｎだタイヤＷ側のボルト穴９の位相
とホイールハブＨ側のハブボルト２１の位相とを合致さ
せるためのもので、その詳細を第１１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
の図面としである）。

このハブボルト位置規制・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Ｚ軸
ベースを中心とした場合に、タイヤノ・ンド７４に対し
て位相的に９（）度ずらした位置に設置しである。８１
は略り字状のベースプレートで、このベースプレート８
１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、その上端はコイルはね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
隣接してノ・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
おシ、ベースプレート８１と一体のリング状のＸ方向検
出子８６がハブボルト２１に尚接した場合に、ヒンジピ
ン１０２を回転中心とするベースプレート８１の変位量
からハブボルト２１のＸ方向の位置を検出するようにし
である。

８８はベースプレート８１の水平脚８１ａ先端に垂直状
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の作動によシガ
イドロツド９０に案内されて昇降動作するもので、第８
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７・プボルト２１（例えば２１１）と２１Ｃ）がそ
の規制面８８ａに接するまでホイールハブＨを回転させ
て拘束するようになっている。そして、エアシリンダ９
１の作動によシＺ方向検出子９２が降下することで１本
のノ・プボルト２１に接触し、それによってハブボルト
２１のＺ方向の位置が位置検器９５にて検出されるよう
になっている。

また、９３はＸ方向検出子８６を挾んでその水平方向両
側部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方向検出子で（ただし
、アーム９３およびＹ方向検出子９４は作図上、その位
置を上下方向にずらして描いである）、このＹ方向検出
子９４は両者の間に架橋的に配設されたエアシリンダ９
ｈの作動によジアーム９３とともにガイドロッド９７に
沿ってスライドしてホイールハブＨの両側からハブボル
ト２１を挾み込むようになっている。そして、前記のア
ーム９３の変位量に基づいてＹ方向の位置検出器（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。

９９Ａ　、　９９Ｂ　、　９９　ＣはＸ方向検出子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）を検出するための検出子で、この傾き
検出子９９Ａ〜９９０は第８図に示すようにホイールハ
ブＨの三箇所”Ｉ　ｅ　Ｐ２　＊　”３に対応する位置
にそれぞれに配設されており（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である）、各々の
傾き検出子９９Ａ〜９９０をエアシリンダ１００の作動
によりホイールハブＨに押し当ててその変位量をそれぞ
れの位置検出器（ポテンショメータ）１０１　Ａ　、　
１０１　Ｂ　、　１０１　Ｃ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
である。そして、上記の傾き検出子９９Ａ〜９９０と、
エアシリンダ１００および位置検出器１０１Ａ〜１０１
Ｃの三者によりトーイン、キャンバを検出するための検
出手段を構成している。すなわち、傾き検出子９９Ａと
９９Ｂの相対変位量を検出−演算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と９９０の相対変位量を検出・演算
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ｎることになる。

ここで、上記のハブボルト位置規制・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。

このハブボルト位置規制・検出装置８ｏは、Ｚ軸ベース
５４がθ方向に９０度旋回してハンドユニット５ｂ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
は該ハブボルト位置規制・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てハブボルト２１の規制
・検出を行なうものである。

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Ｘ方向検出子８６がハブボルト２１
先端に当接することからベースプレート８１全体がヒン
ジビン１０２を回転中心として傾動する。

そして、ハブボルト２１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。

次にＺ方向規制板８８が上昇し、第８図に示すように規
制面８８ａに対して２本のノ・プボルト２１ｂ。

２１０が接するまでホイールハブＨを強制的に回転させ
、そののちＺ方向規制板８８が下降する。次いで一対の
Ｙ方向検出子９４が互いに前進し、第８図に示すように
各々のＹ方向検出子９４にそれぞれ２本のハブボルト２
１が接する捷でホイールハブＨ全体を回転させ、Ｙ方向
検出子９４間に全てのハブボルト２１を挾み込む。この
時のＹ方向検出子９４の変位量から位置検出器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、他
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、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の制御系に
フィードバックして、タイヤ取付ユニット５０のＹ、Ｚ
方向中心を該ホイールハブＨの中心位置と合致させる。

尚、この時にはＹ方向検出子９４等は一旦後退している
。

続いて、傾き検出子９９　Ａ〜９９　Ｃ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上の３位置ｐ、
　、　ｐ２．　ｐ３にそれぞれ押し当て、それにより位
置検出器１０１　Ａ〜１０１ＣにてホイールハブＨの傾
き、つまりはトーイン、キャンバをそれぞれ検出する。

そして、このトーイン、キャンバに関する検出データに
基づいてタイヤ取付ユニット５０のθ、γ方向の作動制
御を行ない、タイヤ取付ユニット５（）のＸ軸をホイー
ルハブＨ面に対して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
前記のホイールハブＨ中心と該タイヤ取付ユニツ）　５
０のＹ、Ｚ方向中心とがずれてくることから、同時にタ
イヤ取付ユニツ）　５０をＹ、Ｚ方向にも動かしてその
芯ずれ補正を行なう。以上の操作によシ、タイヤ取付ユ
ニツ）　５０のＸ軸がホイールハブＨ面に対シていわゆ
る面直角となる。

次に、再びＹ方向検出子９４が前進して位置検出器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もまた前進して位置検出器９５にてノ
・ブボルト２１のＺ方向位置を検出し、こうして最終的
に求められたハブポル）　２１のＹ、Ｚ方向の位置デー
タに基づいて再びタイヤ取付ユニット５０のＹ、Ｚ方向
の作動制御を行ない、該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面の中心と一致させる。

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
が一旦後退し、すでにタイヤ位相合わせ装［２０からタ
イヤＷを受は取って把持しているハンドユニット５５が
Ｚ軸ベース５４とともに９０度可回転、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、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軸ベース５２を動かすことによって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を動か
すことによって単独で前進してその把持しているタイヤ
Ｗをハブポル）　２１に装着する。そして、最後にエア
シリンダ７８を働かすことによってナツトランナー７３
が前進して後述するように該ナツトランナー７３に事前
に挿入されているナラ）Ｎを締め付けることでタイヤＷ
の取り付けを完了する。

ナツト供給装置　１１０は、予め整列されたナツトをナ
ツトランナー７３に挿入ｅ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）。このナツト供給装！１１０は、図に
示すように、エアシリンダ１１１の作動によシフレーム
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内に整列されたナツト
を１個づつ取り出すためのナツト取シ出しユニット１１
５と、このナツト取り出しユニット１１５からナツトを
受は取ってハンドユニット５５側のナツトランナー７３
に挿入・供給するためのナツト受は渡しユニット１１６
とからなり、ナツト受は渡しユニット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。

前記のナツ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に垂直
状態にて取り付けられてエアシリンダ１２０の作動によ
シ昇降可能なナツト受台１２１と、エアシリンダ１２２
の作動によシ回動動作してマガジンシュータ１１４端末
のグリッパ−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
するブツシュロッド１２６とからなり、アーム１２４の
先端がグリッパ−１２３を押し開くことでマガジンシュ
ータ１１４内のナツトＮが１個づつナツト受台１２１上
に取り出され、ブツシュロッド１２６が前進することで
その取り出されたナツトＮがナツト受は渡しユニット１
１６のナツト保持孔１２６ａ内に挿入されるものである
。

一方、ナツト受は渡しユニット１１６は、４個のナツト
保持孔１２６ａが形成されたインデックスプレ−）　１
２７を備えており、このインデックスプレー　）　１２
７は回転シリンダ１２８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
には各ナツト保持孔１２６ａに対応して、エアシリンダ
１２９によって作動さね、るブツシュロッド１３０が設
けられている。そして、このナツト受は渡しユニット１
１６は、前記のナツト取り出しユニット１１５と対応す
る位ｔｉｔｔで走行し、該ナツト取り出しユニット１１
５との協働によりナツト保持孔１２６ａ内に合計４個の
ナラ）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
ラ）Ｎを受は取りにくると、前記のブツシュロッド１３
０が前進してそのナラ）Ｎをナツトランナー７３の先端
に押し込んでナツト供給を行なうことになる。

次に、タイヤ排出コンベア１４０は、一旦ノ・ンドユニ
ット５５に把持されたにもかかわらずタイヤ取付ユニツ
）　５０側の故障あるいはノ・ブボルト２１とボルト穴
９の位相具い、トルク不良等によ如ホイールハブＨ＠Ｉ
Ｊ　Ｋ装着不能が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１４
１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１
４２をバックアップステーションｓｂ側へ延設するよう
にして設けである。

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図の排出位置脣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１４１上を転動し、メインコンベア１
４２との合流部で転倒してそのまま該メインコンベア１
．４２上’（ｉ＝バックアップステーションｓｂへと自
重にょシ落下１〜て搬送されることになる。

一方、ナツト排出装置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
意されたナラ）Ｎをナツトランナー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ｆ
ｔ２０の側部にそれぞれに設けられている。

このナツト排出装置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
、ナツト受は箱１５３を有しており、前記のタイヤ排出
後にナツトランナー７３をナツト排出装置１５０と対向
させて、電磁石１５２を励磁しつつナツトランナー７３
を後退させることでそのナラ）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
ナツト受は箱１５３内に排出されることになる。

次に、以上の構成からなるタイヤ自動装置の一連の作用
を第１７図をもとＫして説明する。

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図のりフタ−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ノ・プ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
ツ）　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
受は取って把持しておシ、シたがって・・ブボルト位置
規制・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　ｄＥ　Ｘ方向に前進し
、ノ・ブボルト規制Φ検出装ｗ８０によりハブボルト２
１の位置検出やトーイン、キャンバの検出等が行なわれ
、その検出データ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の位置合わせが行なわれる（第］
ＩＩ沼）。一方、このタイヤ取付ユニット５０の位置決
めと併行してナツト供給装置１１０側では次のタイヤに
備えてナツトの受は渡しが行なわれており、ナラ）Ｎを
受は取ったナツト受は渡しユニット１１６が所定位置で
待機している（現在、／ＳＳトドニット５５に把持され
ているタイヤを固定するためのナツトは、すでにナツト
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。

続いて、前記ホイールノ・ブＨＫ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、ノ・ンドユニット５５
が第３図右方向に９（）旋回回してその実線で示す状態
となる。これによって、ノ・ンドユニット５０に把持さ
れているタイヤＷとホイールノ・プ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軸ペース５２を動かすことによって再びＸ方向に前進
し、さらにハンドユニット５５がエアシリンダ７７を動
かすことによって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の装着が行なわれる。

その後、さらにエアシリンダ７８を働かすことによって
ナツトランナー７３が前進してナラ）Ｎを締め付け、同
時にそのトルクチェックが行なわｎる。

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が開動作してハンドユニット５５およびナツト
ランナー７３がそれぞれ後退するとともに、タイヤ取付
ユニツ）　５（ｌもまたＸ方向に後退する。そして、ナ
ツトランナー７３がナツト受は渡しユニツ）　１１６か
ら次々る４個のナツトＮを受は取ったのちにハンドユニ
ット５５が９０度旋回してタイヤ位相合わせ装Ｒ２０に
対して次のタイヤＷを受は取シにゆくことになる。

ここで、前述したような何らかの理由によシタイヤ装着
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は後退眼位Ｗ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ラ）Ｎを
ナツト排出装置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シ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Ｓ、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置
する。

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復旧まで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
て行々われるタイヤＷの投入は行なわれず、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なわれる。

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。

以上の説明から明らかなようにこの発明によれば、ホイ
ールハブのトーイン、キャンバを検出する手段を設けて
、これらの検出値に基づいてタイヤ取付ユニットを補正
・制御しつつタイヤ取付作業を行なうように１〜たこと
により、タイヤ装着不能状態の発生を未然に防Ｉ卜シて
そのタイヤ取付作業を正確かつ確実に実行することがで
き、タイヤ取付作業の全自動化を図る上でその信頼性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の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図日は同図（８）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１
１図はハブボルト位置規制・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図はナツ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図はナツト排出装置の詳
細を示す説明図、第１７図は本発明装置全体の作用を説
明するためのタイミングチャートである。 Ｓｌ・・・タイヤ取付ステーション、５ｂ１１１１−バ
ックアップステーション、Ｗ・ｅ１１タイヤ、ＢＩＩ・
・車体、Ｈ・・・ホイールハブ、１・・・車体搬送ライ
ン、１０１１・・タイヤ搬送コンベア、１５・・・タイ
ヤ投入機構、２０拳・・タイヤ位相合わせ装置、２１・
・・ハブポル）、５０−・タイヤ取付ユニット、５１・
・ｅベース、５２−−−Ｘ軸ヘース、５３−−−Ｙ軸ヘ
ース、５４−−−Ｚ軸ペース、５５°０ハンドユニツト
、６３′＋″ｌｒ軸ベース、７３・・・ナツトランナー
、８０・・・ハブボルト位置規制・検出装置、９９ａ　
、　９９ｂ　、　９９Ｑ・・・傾き検出子、１００・・
・エアシリンダ、１０１　Ａ　、　１０１　Ｂ。 １０１　Ｃ・・・位置検出器、Ｎ・・拳ナツト。 第７図 、Ｗ 第８図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　車体搬送ラインの両脇にタイヤ取付ユニット
   を配設し、所定の搬送手段によシ搬送されてきたタイヤ
   を前記タイヤ取付ユニットに受は渡し、これを車体側の
   ホイールハブに自動的に装着するようにした装置におい
   て、前記タイヤ取付ユニットは、直交３軸方向に相対移
   動可能が複数のベースと水平軸回りに傾動可能なベース
   とを組み合わせて々るベース群の上に、タイヤを把持す
   るタイヤハンドとナツトランナーとからなルハ７　）、
   ”　ユニットヲ搭載して、該ハンドユニットを垂直軸を
   含む直交３　ｊｉｌｌ１１方向に移動可能で、かつ垂直
   軸回シに旋回可能に構成すると同時に水平軸回りに傾動
   可能に構成する一方、前記ハンドユニットの一側部にハ
   ブボルト位置検出装置を設けてなり、該ハブボルト位置
   検出装置は、前記ホイールハブに接触して該ホイールハ
   ブの１・−インおよびキャンバをそれぞれに検出する検
   出手段を備え、こｎらの検出手段の検出値に基づいて前
   記タイヤ取付ユニットが補正・制御されることを特徴と
   する自動車用タイヤの自動取付装置。
2. （２）ハブボルト位置検出装置は、前記ハンドユニット
   の一側部に傾動可能に弾性支持されるとともに、常態下
   では鉛直状態にあるベースプレートと、このベースプレ
   ートに一体的に取り付けられ、前記タイヤ取付ユニット
   がホイールハプに対して前進することにより該ホイール
   ／・ブ側のハブボルトの先端に接触する検出子と、前記
   検出子がハブボルトに接触したときのベースプレートの
   傾動変位量からノ・ブボルトの軸方向の位置を検出する
   位置検出器とを備えたことを特徴とする特許請求の範囲
   第１項記載の自動車用タイヤの自動取付装置、
3. （３）　　ハブボルト位置検出装置は、ノ・ンドユニッ
   トの一側部に取り付けられたベースプレートと、このベ
   ースプレートに対し昇降動作することでホイールハブ面
   上のノ・プポルトの位置を修正して一定位置に規制・保
   持するノ・ブボルト規制板と、この規制・保持されたノ
   ・プポルトに接触するＺ方向検出子と、とのＺ方向検出
   子の変位からハブボルトの上下方向の位置を検出する位
   置検出器と、前記ベースプレートに保持されてホイール
   ハブ面の少なくとも３点に接触する複数の傾き検出子と
   、これら複数の傾き検出子の変位に基づいて前記ホイー
   ルハブのトーインおよびキャンバを検出する位置検出器
   から構成されたことを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の自動車用タイヤの自動取付装置。
4. （４）ハブボルト位置検出装置は、・・ンドユニットの
   一側部に取り付けられたベースプレートと、このベース
   プレートに対し水平方向に移動し得るように取り付けら
   れ、ホイールハブ上のハブボルトを挾み込むことで該ノ
   ・プボルトの位置を修正して一定位置に規制・保持する
   一対のＹ方向検出子と、とのＹ方向検出子の変位からハ
   ブボルトの水平方向の位置を検出する位置検出器と、前
   記ベースプレートに保持されてホイールハブ面の少なく
   とも３点に接触する複数の傾き検出子と、とｎら複数の
   傾き検出子の変位に基づいて前記ホイールハブのトーイ
   ンおよびキャンバを検出する位置検出器とから構成さ′
   ｉ″したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   自動車用タイヤの自動取付装置。