JP2002528311A - タイヤをリムに組み付けるロボット装置および方法 - Google Patents

タイヤをリムに組み付けるロボット装置および方法

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rim
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ピー． ケーン，ジョン
ディ． サッチス，カール
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エイム オートモウティブ インテグレイテド マニュファクチャリング，インコーポレイテッド
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Abstract

(57)【要約】 タイヤ（１２）をリム（１４）に取り付けるタイヤ取付け装置（１０）は、プログラム可能な複数の所定の経路のうちの選択可能な経路に沿って３つの次元で移動できる少なくとも１つの関節部材（４０、４２）を有するロボットを含む。ＣＰＵ（３４）は、メモリに記憶されている経路のうちの１つを選択的に実行する。ビード取付け工具（３８）は、選択された経路に沿って移動できるように部材（４０、４２）に取り付けることができる。ワーク支持体は、リムをロボットに対して位置決めし、タイヤ（１２）をリム（１４）に対して位置決めする。ワークの寸法に対応する信号がロボットに送られる。ＣＰＵ（３４）は、この信号に対応する１つの経路を選択する。ロボットは、関節部材（４０、４２）に対する負荷を測定するセンサ（６２）を含む。制御プログラムは、負荷が所定の値よりも大きいことに応答して工具（３８）の移動を停止させる監視機能を含む。クランプ部材（２４）はリム上のタイヤの回転を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、同じ生産ライン上で様々な寸法のタイヤおよびリムに適合すること
のできるプログラム可能な移動によって、タイヤをリムに自動的に組み付けるロ
ボット装置に関する。
【０００２】 （発明の背景） 自動手段を使用してタイヤ・ビードを広げ、車両のタイヤをリムに被せて組立
て工程を実施するときに、タイヤをリム上に取り付ける従来の装置および方法が
提案されている。従来の装置では、リムがコンベア上に取り付けられ、タイヤが
リム上に支持され、予備的な組立てが行われる。リムおよびタイヤは次いで、取
付け装置に移動される。取付け装置は、タイヤのビードを広げ、タイヤをホィー
ル・リムに被せ、タイヤを膨張させることができるようにホィール・リム同士の
間にタイヤを配置する。チューブ・タイプのタイヤの場合、タイヤ・カーカス内
にチューブを配置するために追加のステップが必要である。
【０００３】 当技術分野では、かなり前からチューブレス・タイヤ構成が使用されているが
近年、消費者の求める所望のハンドリング特性および性能特性を有する特定の車
両モデルに適した車両タイヤを設計するために、リムの直径、ならびにタイヤの
幅および高さは多様化しており、様々に組み合わせられている。車両のタイヤお
よびリムの構成の多様性に鑑みて、組み立てるべきリムおよびタイヤの特定の寸
法向けにタイヤ取付けヘッドを再構成するための不当なダウンタイムなしに、様
々に組み合わせられた様々なリム寸法およびホィール寸法に適合することのでき
る自動取付け装置を提供することは困難になっている。したがって、同じタイヤ
取付け生産ライン上で様々なリム寸法およびタイヤ寸法に直面したときに効率的
で高速で経済的な動作を行うことのできるタイヤ取付け装置を提供することが望
ましい。
【０００４】 （発明の概要） 本発明は、動作が連続的で自動的であり、かつ効率的で高速で経済的であるタ
イヤ取付け装置および方法を提供する。本発明は、可撓性のタイヤをリム上に取
り付けるタイヤ取付け装置を開示する。この装置は、少なくとも１つの関節部お
よび手首部を有するロボットを含む。このロボットは、複数のプログラム可能な
所定の経路のうちの少なくとも１つに沿って少なくとも３つの次元で移動するこ
とができる。この所定の経路は、単一サイクルまたは単一回転中に、経路の３次
元位置のうちの１つまたは複数と、工具の３つの向きのうちの１つまたは複数と
を変動させることを含むことができる。中央処理装置は、メモリに記憶されてい
るプログラム可能な複数の所定の経路のうちの任意の１つの経路を選択的に実行
する。ビード取付け工具は、ロボットのプログラム可能な複数の所定の経路のう
ちの選択された経路に沿って移動できるようにロボットの手首部に取り付けるこ
とができる。この工具は、プログラム可能な複数の所定の経路のうちの選択され
た経路とは独立に少なくとも３つの次元で向きを調整することができる。ワーク
支持体は、リムをロボットに対する所定の位置に位置決めし、タイヤをリムに対
して所定の向きに位置決めする。ロボットへの少なくとも１つの信号を生成する
手段が設けられ、この信号はリムおよびタイヤの寸法に対応する。中央処理装置
は、信号によって示されたリムおよびタイヤの寸法に対応する、プログラム可能
な複数の所定の経路のうちの１つを選択する。この構成によって、中央処理装置
またはロボットは、生産ライン上で生産される様々なリム寸法およびタイヤ寸法
に「工程中に」適合するように、リムおよびタイヤの寸法を検知するか、あるい
はリムおよびタイヤの寸法に対応する他の入力を受け取ることができる。本発明
では、ビード取付け工具の制御を無限に可変にすることができ、それによって、
工具の経路の途中で特定のリム・タイヤ寸法構成のリムの外周において工具の高
度、角度、および／またはピッチを変更することができ、かつ／または取付けら
れている特定のリム・タイヤ寸法に適合するように工具の３次元経路を変更する
ことができる。一例として、かつ制限ではなしに、工具の経路は、特定のリム・
タイヤ寸法構成を効果的に取り付ける必要に応じて３次元（たとえば、ｘ軸、ｙ
軸、およびｚ軸）で楕円または円を描くか、あるいは湾曲するようにプログラム
することができ、それに対して、工具の向きは、単一周期の間に垂直軸に対する
ピッチ０度から垂直軸に対するピッチ４５度まで変化し、同時に、偏揺角を垂直
軸に対してほぼ一定の角度に維持するか、あるいはほぼ一定の工具面がリムに面
するように垂直軸の周りの工具の回転方向の変化（たとえば、３６０度以内の回
転）に応じて偏揺角を垂直軸に対して変化させるようにプログラムすることがで
きる。
【０００５】 好ましくは、工具の経路は、リム寸法とタイヤ寸法の特定の組合せの取り付け
に対する抵抗が最小限に抑えられるように設計され選択される。本発明では、典
型的なロボット装置またはアームに内蔵された内部負荷検知機能を監視し、検知
された負荷を所定の値と比較することも望ましい。負荷センサは、様々な関節部
の移動を駆動するモータ用の電流センサ、および／またはロボット・アーム上の
適切な位置に取り付けられた応力ゲージおよびひずみゲージ、またはそれらの組
合せの各形態をとることができる。好ましい構成では、ロボット・アームの関節
部を移動させる責任を負うモータに電力を供給するために使用される電流が監視
され所定の値と比較され、リムとタイヤの組合せを取り付けるための選択された
プログラム可能な経路でビード取付け工具が移動されるときに所定の値よりも大
きな負荷が経験されたかどうかが判定される。本発明では、処理に問題があるか
どうかを診断することが望ましい。一例として、かつ制限としてではなく、処理
の問題には、タイヤとリムの不適切な組合せ（たとえば、タイヤがリムに対して
大き過ぎる、タイヤがリムに対して小さ過ぎる、リムがない、タイヤがない、な
ど）、あるいはソーパの誤動作など潤滑の問題を含めることができる。処理の問
題は、リム寸法とタイヤ寸法の特定の組合せ用の選択されたプログラム済みの経
路に沿って工具を移動させるのに必要な負荷を検知することによって診断される
。本発明では、タイヤが、膨張させることのできる組立て済みホィールを作製す
るようにリム上に取り付けられるときに、タイヤにかかる応力が低くなるように
最も抵抗の小さな経路をプログラムすることも望ましい。さらに、本発明では、
従来の既知の取付けシステムでは利用できない閉ループ・フィードバック・シス
テムを設けることが望ましい。
【０００６】 当業者には、本発明を実施するために企図された最良の形態に関する以下の説
明を添付の図面と共に読んだときに、本発明の他の目的、利点、および用途が明
らかになろう。
【０００７】 本明細書の説明では、いくつかの図のすべてにおいて同じ参照符号が同じ部品
を指している添付の図面を参照する。
【０００８】 （好適実施形態の説明） 本発明は、タイヤ１２をリム１４に組み付け、膨張させることのできる組立て
済みホィールを作製するロボット装置１０および方法を開示する。タイヤ取付け
ステーション１６は、ロボット装置１０が、組み立てるべきタイヤ１２とリム１
４の組合せに対する所定の位置に位置決めされた場所に設けられる。タイヤ取付
けステーション１６は、「独立式」マウンタとして形成するか、あるいはタイヤ
およびリム用の「ピック・アンド・プレース」装置と組み合わされるか、あるい
は間欠的に移動することによって駆動される従来型の構造を有する、全体的に符
号１８で指定されたパレット・コンベヤ・システムの一部として形成することが
できる。「独立式」マウンタは、リムおよびタイヤをタイヤ取付けステーション
１６で手動で取り付けなければならないようにすることができる。「ピック・ア
ンド・プレース」装置は、ロボット装置１０から独立したものであっても、ある
いはロボット装置１０用の相互交換可能な「ピック・アンド・プレース」エンド
・エフェクタの形であってもよい。例示のために、パレット・コンベヤ・システ
ム１８は、従来型の公知の構造を有しており、間隔を置いて配置された複数のパ
レットを移送し、パレットは、ホィール２０のリム１４に対してタイヤ１２を組
み立てるためにホィール２０を移送する。
【０００９】 タイヤ取付けステーション１６の上流側のパレット・コンベヤ・システム１８
上のある点で、あるいはロボット装置１０を作動させる直前のタイヤ取付けステ
ーション１６で、（たとえば、手動の位置決めや、「ピック・アンド・プレース
」装置などの自動装置による位置決めや、「ピック・アンド・プレース」エンド
・エフェクタを有するロボット装置による位置決めによって）チューブレス・タ
イヤ１２がホィール２０のリム１４上の所定の傾斜位置に静止している。リム１
４上のタイヤ１２の傾斜位置は、図１および図２に示されているような位置でよ
い。ホィールの縁部はシート２２に接触することができる。ホィール２０のリム
１４は、ロボット装置１０に対する非回転可能な所定の位置に保持されている。
ホィール２０のタイヤ１２は、タイヤ係合クランプ２４によって非回転可能な位
置に保持されている。コンベヤ１８は、タイヤ取付けステーション１６が図１お
よび図２に示されている一連のワーク・ステーションまでパレットを前進させ、
かつ連続する移動ステップの合間に所定の期間だけパレットを各ワーク・ステー
ションで停止させるように段階的に駆動され、この所定の期間は、パレット上に
支持されているホィール２０のタイヤ１２およびリム１４に対して作業を行うた
めに使用される。
【００１０】 タイヤ取付けステーション１６の上流側のコンベヤ１８上のある点で、タイヤ
１２およびリム１４は、従来と同様に洗浄される。ソーパは、当業者によく知ら
れている構造のソーパでよい。やはり従来どおりであり、当技術分野でよく知ら
れているように、タイヤ１２を破損せずにビード２６、２８をリム１４のシート
３０、３２に係合するようにリム１４に被せるのに十分な潤滑をもたらすうえで
、タイヤのビード２６、２８および／またはリム１４のシート３０、３２を適切
に洗浄する必要があることが判明している。従来使用されている機械的なタイヤ
取付けシステムでは、以前に、タイヤ取付け機構によって係合される１つまたは
複数のタイヤが破壊または破損する前に洗浄機構が故障したことがあるかどうか
を判定することは、不可能ではないにしろ困難である。高価な視覚システムまた
は手動検査を除いて、タイヤとリムの正しい寸法の組合せが取付け手順に対して
適切に構成されたかどうかを判定することも困難である。
【００１１】 本発明の好ましい構成では、入力信号を受け取り、メモリに記憶されているプ
ログラムに従って情報を処理する制御手段３４が設けられている。制御手段３４
は、メモリに記憶されているプログラムからの命令を実行するマイクロプロセッ
サまたは中央処理装置を含むことができる。制御手段３４は、組立てのためにタ
イヤ取付けステーション１６に位置決めされているタイヤ１２およびリム１４の
寸法に対応する入力を適切な装置３６から受け取ることができる。制御手段３４
は、タイヤ／リム寸法入力信号に基づいて、入力信号によって示されたタイヤ寸
法とリム寸法の組合せに対応する特定の寸法のタイヤ１２と特定の寸法のリム１
４を互いに取り付けるためにビード取付け工具３８用の適切なプログラム可能な
所定の経路を選択する。好ましくは、本発明の制御手段３４は、様々な寸法のタ
イヤとリムの組合せに対応するビード取付け工具３８用のプログラム可能な複数
の所定の経路を用いて事前にプログラムすることができる。これによって、本発
明によるロボット・ホィール組立て装置は、タイヤ取付けステーションに位置決
めされたタイヤ寸法とリム寸法の特定の組合せに「工程中に」適合することがで
き、タイヤ寸法とリム寸法の新しい組合せについてタイヤ取付け装置を再構成す
るためのダウンタイムをなくすことによって生産性を高めることができる。
【００１２】 また、本発明の構成では、現在タイヤ取付けステーション１６に位置決めされ
ているタイヤ１２寸法とリム１４寸法の特定の組合せに一致する、制御手段３４
によって選択されたプログラム可能な所定の経路に従ってロボット装置を制御し
、同時に、工具が、選択されたプログラム可能な特定の経路に沿って走行する際
に、ビード取付け工具３８のプログラム可能な所定の向きを選択することができ
る。これにより、タイヤに対する応力を所定の値よりも低くしておくためにタイ
ヤ寸法とリム寸法の特定の組合せに関する所定の抵抗値または負荷値よりも低い
抵抗力または負荷を用いてタイヤ１２をリム１４に取り付けるための周期を実現
するように、ビード取付け工具３８の経路と向きの両方をカスタム化することが
できる。工具の走行経路に沿って経路、向き、および最大抵抗負荷値をプログラ
ムする際に上記のように融通が利くので、抵抗がプログラム可能な所定の値を超
えた場合に所定の走行経路および向きに沿った工具３８のさらなる移動を停止さ
せることによって、取付け手順中のタイヤの破損が回避される。
【００１３】 ロボット装置１０は好ましくは、少なくとも１つの関節部４０および手首部４
２を含む。ロボット装置１０は、プログラム可能な複数の所定の経路のうちの選
択可能な１つの経路に沿って少なくとも３つの次元で移動することができる。こ
の種のロボット装置は、従来型の装置であり、当業者にはよく知られている。一
例として、かつ制限としてではなく、本発明で使用される適切なロボット装置１
０は、ミシガン州ＮｏｖｉのＮａｃｈｉ Ｒｏｂｏｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉ
ｎｃ．から入手することができる。ビード取付け工具３８は、ロボットのプログ
ラム可能な複数の所定の経路のうちの選択された１つの経路に沿って移動できる
ようにロボット１０の手首部に取り付けることができる。工具３８は、ロボット
のプログラム可能な複数の所定の経路のうちの選択された１つの経路とは独立に
少なくとも３つの次元で向きを調整することができる。一例として、かつ制限と
してではなく、ロボット１０は、図２を見ると最もよくわかるように、第１の軸
４４、第２の軸４６、および第３の軸４８の周りでベースを回転させることによ
って少なくとも３つの次元で移動することができる。工具の向きは、ロボット１
０の外端部を第４の軸５０、第５の軸５２、および第６の軸５４の周りで回転さ
せることにより移動させることによって制御される。図２および図３を見ると最
もよくわかるように、ビード取付け工具３８は、リム係合部５６を含む。リム係
合部５６は、リム１４に対して工具３８を配置し、好ましくは、タイヤ側壁係合
部または円板６０のリム１４に対する貫通深さを調整するように止めねじ５８に
よって調整することができる。
【００１４】 本発明は好ましくは、ロボット１０の各関節部４０および／または手首部４２
の負荷を監視する１つまたは複数のセンサ６２を含む。センサ６２は、第１およ
び第２のビード２６、２８をリム１４上に取り付けるために工具がタイヤに係合
するときに、ビード取付け工具３８に課される負荷に対応する信号を生成するこ
とができる、１つまたは複数の電流モニタ、応力／ひずみゲージ、および／また
はこの２つの組合せを含むことができる。１つまたは複数のセンサ６２は、現在
タイヤ取付けステーション１６に位置決めされているタイヤ１２寸法とリム１４
寸法の特定の組合せ用に選択された所定の経路および向きに沿って工具が移動す
るときに、ビード取付け工具３８に課される負荷に対応する信号を制御手段３４
に送ることができる。制御手段３４は、各位置で、あるいはプログラム済みの経
路の各部分に沿って、センサ６２からの測定された負荷を所定の値と比較し、負
荷が所定の値よりも大きな値まで増大したかどうかを判定する。測定された負荷
が所定の値を超えた場合、制御手段３４はただちに、ビード取付け工具３８の移
動を停止させ、タイヤ取付けステーション１６でリム１４上に取り付けられてい
るタイヤ１２が破損するのを防止する。一例として、かつ制限としてではなく、
本発明による負荷センサ構成を使用して、タイヤ取付けステーション１６の上流
側のタイヤ・ソーパ機構および／またはリム・ソーパ機構が故障したかどうかを
判定できると考えられる。
【００１５】 次に図４を参照すると、ロボット装置１０の制御手段３４のセットアップ手段
を示す簡略化された流れ図が示されている。組み立てるべきタイヤ寸法とリム寸
法の各組合せごとに、プログラムされているタイヤ１２寸法とリム１４寸法の特
定の組合せを取り付けるために使用されるビード取付け工具を支持するロボット
・アームの所望の所定の３次元移動経路に対応するプログラム可能な所定の経路
がメモリに記憶されている。また、ビード取付け工具３８の向きは、前述のよう
に３次元または３自由度でプログラムされる。特に、ロボット経路は、第１の軸
４４、第２の軸４６、および第３の軸４６に対する移動に対応する３自由度を用
いて記述することができ、それに対して、工具の向きは、第４の軸５０、第５の
軸５２、および第６の軸５４に対応する３自由度に関して記述することができる
。
【００１６】 本発明は、追加の診断機能用に望ましい場合、ビード取付け工具３８用の特定
の経路に沿ってプログラム可能な所定の負荷限界または負荷値を含む。このよう
な負荷限界は、すべての経路の単一の所定の値として、あるいは必要に応じてタ
イヤ寸法とリム寸法の特定の各組合せごとに経路に沿って変動する特定の負荷限
界値として、ビード取付け工具の特定の３次元経路および向きについてプログラ
ムすることができる。組み立てられるタイヤ寸法とリム寸法の各組合せごとのプ
ログラムされた経路の向きおよび負荷限界は、適切なメモリ位置に記憶され、こ
のメモリ位置は、従来どおりであり当業者によく知られているあらゆる種類のメ
モリ記憶装置を含むことができる。一例として、かつ制限としてではなく、メモ
リにはランダム・アクセス・メモリ、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ、磁気記憶手段、光学記憶手段、デジタル記憶装置および／またはアナログ記
憶装置を含めることができる。プログラム手順は、組み立てるべきタイヤ寸法と
リム寸法の各組合せごとにプログラム可能な経路を定義するのに必要な回数だけ
セットアップ中に繰り返される。
【００１７】 次に図５を参照すると、タイヤ１２をリム１４に取り付けるロボット装置１０
の好ましい構成の動作が、簡略化された概略フローチャートで示されている。図
２を見ると最もよくわかるように、制御手段３４に送られる信号を生成する１つ
または複数のタイヤ／リム寸法組合せセンサ６４が設けられている。制御手段３
４はタイヤ／リム寸法組合せ入力信号を受け取り、この信号に応答して、メモリ
に記憶されているプログラムに従ってタイヤ／リム寸法組合せに対応するプログ
ラム可能な所定の経路を検索する。制御手段３４は次いで、選択されたプログラ
ム可能な経路および向きに沿ってビード取付け工具３８を移動させるようロボッ
ト１０を操作する。ビード取付け工具３８が、選択されたプログラム可能な所定
の経路および向きに沿って移動している間、制御手段３４は負荷センサ６２を監
視する。制御手段３４は、負荷がプログラム可能な所定の値よりも大きいかどう
かを判定する。この問合せに対する答えがｎｏである場合、プログラムは続行し
、制御手段３４は、プログラム経路サイクルが完了したかどうかを判定する。サ
イクルが完了していない場合、プログラムはステップに戻り、引き続き負荷セン
サを監視する。検知された負荷がプログラム可能な所定の値よりも大きい場合、
制御手段３４は、ロボット１０によるビード取付け工具３８のさらなる移動をた
だちに停止させ、タイヤ取付けステーション１６でリム１４に取り付けられてい
るタイヤ１２が破損するのを防止する。プログラム可能な経路サイクルが完了し
ている場合、制御手段３４は、タイヤ取付けステーション１６から離れた位置に
位置決めされた、図２に示されているような休止位置に、ビード取付け工具３８
を戻すようにロボット１０を移動させ、したがって、取り付けられたタイヤおよ
びリムをコンベヤに沿って移動させることができ、タイヤとリムの新しい組合せ
をタイヤ取付けステーション１６に位置決めしタイヤ１２をリム１４に取り付け
る他のサイクルを作動させることができる。
【００１８】 本発明の好ましいプログラム可能なサイクルでは、ビード取付け工具３８は、
タイヤ係合クランプ２４に隣接する位置でタイヤ１２に係合し、リム１４の周り
のプログラム可能な経路を辿り、第１のビード２６をホィール２０のリム１４上
に広げる。リムに対してほぼ３６０度通り抜けた後、ビード取付け工具３８は、
図１に示す位置となる。次いで、ビード取付け工具３８が、ビード２８をリム１
４に対して位置決めするために、リム１４の全周囲での第２の移動にほぼ対応す
るプログラム可能な所定の経路の第２の部分に沿って移動すると、第２のビード
２８が広げられ、ビード２８がリム１４に係合する。一例として、かつ制限とし
てではなく、プログラム可能な所定の移動経路の第２の部分は、サイクルの第１
の部分中に使用された経路とは逆の、ビード取付け工具３８の移動に対応するこ
とができる。ロボット１０により、ビード取付け工具３８は、プログラム可能な
所定の移動経路が第１のビード２６をリム１４の上に取り付けるのに使用される
際に行われる移動とは逆の回転移動に駆動する。ビード取付け工具３８によるリ
ムの周囲でのプログラム可能な所定の移動経路の第２の部分が完了した後、ビー
ド２６、２８が、タイヤ取付けステーション１６の下流側の膨張ステーションで
タイヤを膨張させるための、シート３０、３２に対する適切な位置に来るように
、タイヤ１２がリム１４に対して取り付けられる。
【００１９】 現在最も実際的で好ましい実施形態とみなされているものに関して本発明を説
明したが、本発明が開示された実施形態に制限すべきではなく、逆に、添付の請
求の範囲の趣旨および範囲内に含まれる様々な修正および等価構成をカバーする
ものであることを理解されたい。請求の範囲には、法律の下で許可されるそのよ
うなすべての修正および等価構造を包含するように最も広い解釈を与えるべきで
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による、リム上に取り付けられたタイヤの側壁に係合されたヘッド取付
け工具の詳細な断面図である。
【図２】 タイヤをリム上に取り付けるための選択されたプログラム可能な経路に沿って
ヘッド取付け工具を移動させるロボットの簡略化された概略図と、ホィール組立
てラインのタイヤ取付けワーク・ステーションに位置決めされたロボットを制御
する制御手段の概略図である。
【図３】 ビード取付け工具の詳細な斜視図である。
【図４】 ビード取付け工具が、組み立てるべきタイヤ寸法とリム寸法の各組合せ用の経
路に沿って移動する際の、工具のプログラム可能な経路および／または向きおよ
び／または負荷限界を設定するステップを示す流れ図である。
【図５】 生産ライン上で生産されるリム寸法とタイヤ寸法の様々な組合せを「工程中
に」組み立てる方法を示す流れ図である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１１年９月１７日（１９９９．９．１７）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 タイヤをリムに組み付けるロボット装置および方法
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】 （発明の分野） 本発明は、同じ生産ライン上で様々な寸法のタイヤおよびリムに適合すること
のできるプログラム可能な移動によって、タイヤをリムに自動的に組み付けるロ
ボット装置に関する。
【０００２】 （発明の背景） 自動手段を使用してタイヤ・ビードを広げ、車両のタイヤをリムに被せて組立
て工程を実施するときに、タイヤをリム上に取り付ける従来の装置および方法が
提案されている。従来の装置では、リムがコンベア上に取り付けられ、タイヤが
リンク上に支持され、予備的な組立てが行われる。リムおよびタイヤは次いで、
取付け装置に移動される。取付け装置は、タイヤのビードを広げ、タイヤをホィ
ール・リムに被せ、タイヤを膨張させることができるようにホィール・リム同士
の間にタイヤを配置する。チューブ・タイプのタイヤの場合、タイヤ・カーカス
内にチューブを配置するために追加のステップが必要である。
【０００３】 当技術分野では、かなり前からチューブレス・タイヤ構成が使用されているが
近年、消費者の求める所望のハンドリング特性および性能特性を有する特定の車
両モデルに適した車両タイヤを設計するために、リムの直径、ならびにタイヤの
幅および高さは多様化しており、様々に組み合わせられている。車両のタイヤお
よびリムの構成の多様性に鑑みて、組み立てるべきリムおよびタイヤの特定の寸
法向けにタイヤ取付けヘッドを再構成するための不当なダウンタイムなしに、様
々に組み合わせられた様々なリム寸法およびホィール寸法に適合することのでき
る自動取付け装置を提供することは困難になっている。したがって、同じタイヤ
取付け生産ライン上で様々なリム寸法およびタイヤ寸法に直面したときに効率的
で高速で経済的な動作を行うことのできるタイヤ取付け装置を提供することが望
ましい。
【０００４】 （発明の概要） 本発明は、動作が連続的で自動的であり、かつ効率的で高速で経済的であるタ
イヤ取付け装置および方法を提供する。本発明は、可撓性のタイヤをリム上に取
り付けるタイヤ取付け装置を開示する。この装置は、少なくとも１つの関節部お
よび手首部を有するロボットを含む。このロボットは、複数のプログラム可能な
所定の経路のうちの少なくとも１つに沿って少なくとも３自由度で移動すること
ができる。この所定の経路は、単一サイクルまたは単一回転中に、経路の３次元
位置のうちの１つまたは複数と、工具の３つの向きのうちの１つまたは複数とを
変動させることを含むことができる。中央処理装置は、メモリに記憶されている
プログラム可能な複数の所定の経路のうちの任意の１つの経路を選択的に実行す
る。ビード取付け工具は、ロボットのプログラム可能な複数の所定の経路のうち
の選択された経路に沿って移動できるようにロボットの手首部に取り付けること
ができる。この工具は、プログラム可能な複数の所定の経路のうちの選択された
経路とは独立に少なくとも３自由度で向きを調整することができる。ワーク支持
体は、リムをロボットに対する所定の位置に位置決めし、タイヤをリムに倒して
所定の向きに位置決めする。ロボットへの少なくとも１つの信号を生成する手段
が設けられ、この信号はリムおよびタイヤの寸法に対応する。中央処理装置は、
信号によって示されたリムおよびタイヤの寸法に対応する、プログラム可能な複
数の所定の経路のうちの１つを選択する。この構成によって、中央処理装置また
はロボットは、生産ライン上で生産される様々なリム寸法およびタイヤ寸法に「
工程中に」適合するように、リムおよびタイヤの寸法を検知するか、あるいはリ
ムおよびタイヤの寸法に対応する他の入力を受け取ることができる。本発明では
、ビード取付け工具の制御を無限に可変にすることができ、それによって、工具
の経路の途中で特定のリム・タイヤ寸法構成のリムの外周において工具の高度、
角度、および／またはピッチを変更することができ、かつ／または取付けられて
いる特定のリム・タイヤ寸法に適合するように工具の３次元経路を変更すること
ができる。一例として、かつ制限ではなしに、工具の経路は、特定のリム・タイ
ヤ寸法構成を効果的に取り付ける必要に応じて３次元（たとえば、ｘ軸、ｙ軸、
およびｚ軸）で楕円または円を描くか、あるいは湾曲するようにプログラムする
ことができ、それに対して、工具の向きは、単一周期の間に垂直軸に対するピッ
チ０度から垂直軸に対するピッチ４５度まで変化し、同時に、偏揺角を垂直軸に
対してほぼ一定の角度に維持するか、あるいはほぼ一定の工具面がリムに面する
ように垂直軸の周りの工具の回転方向の変化（たとえば、３６０度以内の回転）
に応じて偏揺角を垂直軸に対して変化させるようにプログラムすることができる
。
【０００５】 好ましくは、工具の経路は、リム寸法とタイヤ寸法の特定の組合せの取り付け
に対する抵抗が最小限に抑えられるように設計され選択される。本発明では、典
型的なロボット装置またはアームに内蔵された内部負荷検知機能を監視し、検知
された負荷を所定の値と比較することも望ましい。負荷センサは、様々な関節部
の移動を駆動するモータ用の電流センサ、および／またはロボット・アーム上の
適切な位置に取り付けられた応力ゲージおよびひずみゲージ、またはそれらの組
合せの各形態をとることができる。好ましい構成では、ロボット・アームの関節
部を移動させる責任を負うモータに電力を供給するために使用される電流が監視
され所定の値と比較され、リムとタイヤの組合せを取り付けるための選択された
プログラム可能な経路でヘッド取付け工具が移動されるときに所定の値よりも大
きな負荷が経験されたかどうかが判定される。本発明では、処理に問題があるか
どうかを診断することが望ましい。一例として、かつ制限としてではなく、処理
の問題には、タイヤとリムの不適切な組合せ（たとえば、タイヤがリムに対して
大き過ぎる、タイヤがリムに対して小さ過ぎる、リムがない、タイヤがない、な
ど）、あるいはソーパの誤動作など潤滑の問題を含めることができる。処理の問
題は、リム寸法とタイヤ寸法の特定の組合せ用の選択されたプログラム済みの経
路に沿って工具を移動させるのに必要な負荷を検知することによって診断される
。本発明では、タイヤが、膨張させることのできる組立て済みホィールを作製す
るようにリム上に取り付けられるときに、タイヤにかかる応力が低くなるように
最も抵抗の小さな経路をプログラムすることも望ましい。さらに、本発明では、
従来の既知の取付けシステムでは利用できない閉ループ・フィードバック・シス
テムを設けることが望ましい。
【０００６】 当業者には、本発明を実施するために企図された最良の形態に関する以下の説
明を添付の図面と共に読んだときに、本発明の他の目的、利点、および用途が明
らかになろう。
【０００７】 本明細書の説明では、いくつかの図のすべてにおいて同じ参照符号が同じ部品
を指している添付の図面を参照する。
【０００８】 （好ましい実施形態の説明） 本発明は、タイヤ１２をリム１４に組み付け、膨張させることのできる組立て
済みホィールを作製するロボット装置１０および方法を開示する。タイヤ取付け
ステーション１６は、ロボット装置１０が、組み立てるべきタイヤ１２とリム１
４の組合せに対する所定の位置に位置決めされた場所に設けられる。タイヤ取付
けステーション１６は、「独立式」マウンタとして形成するか、あるいはタイヤ
およびリム用の「ピック・アンド・プレース」装置と組み合わされるか、あるい
は間欠的に移動することによって駆動される従来型の構造を有する、全体的に１
８で指定されたパレット・コンベヤ・システムの一部として形成することができ
る。「独立式」マウンタは、リムおよびタイヤをタイヤ取付けステーション１６
を手動で取り付けなければならないようにすることができる。「ピック・アンド
・プレース」装置は、ロボット装置１０から独立したものであっても、あるいは
ロボット装置１０用の相互交換可能な「ピック・アンド・プレース」エンド・エ
フェクタの形であってもよい。例示のために、パレット・コンベヤ・システム１
８は、従来型の公知の構造を有しており、間隔を置いて配置された複数のパレッ
トを移送し、パレットは、ホィール２０のリム１４に対してタイヤ１２を組み立
てるためにホィール２０を移送する。
【０００９】 タイヤ取付けステーション１６の上流側のパレット・コンベヤ・システム１８
上のある点で、あるいはロボット装置１０を作動させる直前のタイヤ取付けステ
ーション１６で、（たとえば、手動の位置決めや、「ピック・アンド・プレース
」装置などの自動装置による位置決めや、「ピック・アンド・プレース」エンド
・エフェクタを有するロボット装置による位置決めによって）チューブレス・タ
イヤ１２がホィール２０のリム１４上の所定の傾斜位置に静止している。リム１
４上のタイヤ１２の傾斜位置は、図１および図２に示されているような位置でよ
い。ホィールの縁部はシート２２に接触することができる。ホィール２０のリム
１４は、ロボット装置１０に対する非回転可能な所定の位置に保持されている。
ホィール２０のタイヤ１２は、タイヤ係合クランプ２４によって非回転可能な位
置に保持されている。コンベヤ１８は、タイヤ取付けステーション１６が図１お
よび図２に示されている一連のワーク・ステーションまでパレットを前進させ、
かつ連続する移動ステップの合間に所定の期間だけパレットを各ワーク・ステー
ションで停止させるように段階的に駆動され、この所定の期間は、パレット上に
支持されているホィール２０のタイヤ１２およびリム１４に対して作業を行うた
めに使用される。
【００１０】 タイヤ取付けステーション１６の上流側のコンベヤ１８上のある点で、タイヤ
１２およびリム１４は、従来と同様に洗浄される。ソーパは、当業者によく知ら
れている構造のソーパでよい。やはり従来どおりであり、当技術分野でよく知ら
れているように、タイヤ１２を破損せずにビード２６、２８をリム１４のシート
３０、３２に係合するようにリム１４に被せるのに十分な潤滑をもたらすうえで
、タイヤのビード２６、２８および／またはリム１４のシート３０、３２を適切
に洗浄する必要があることが判明している。従来使用されている機械的なタイヤ
取付けシステムでは、以前に、タイヤ取付け機構によって係合される１つまたは
複数のタイヤが破壊または破損する前に洗浄機構が故障したことがあるかどうか
を判定することは、不可能ではないにしろ困難である。高価な視覚システムまた
は手動検査を除いて、タイヤとリムの正しい寸法の組合せが取付け手順に対して
適切に構成されたかどうかを判定することも困難である。
【００１１】 本発明の好ましい構成では、入力信号を受け取り、メモリに記憶されているプ
ログラムに従って情報を処理する制御手段３４が設けられている。制御手段３４
は、メモリに記憶されているプログラムからの命令を実行するマイクロプロセッ
サまたは中央処理装置を含むことができる。制御手段３４は、組立てのためにタ
イヤ取付けステーション１６に位置決めされているタイヤ１２およびリム１４の
寸法に対応する入力を適切な装置３６から受け取ることができる。制御手段３４
は、タイヤ／リム寸法入力信号に基づいて、入力信号によって示されたタイヤ寸
法とリム寸法の組合せに対応する特定の寸法のタイヤ１２と特定の寸法のリム１
４を互いに取り付けるためにビード取付け工具３８用の適切なプログラム可能な
所定の経路を選択する。好ましくは、本発明の制御手段３４は、様々な寸法のタ
イヤとリムの組合せに対応するビード取付け工具３８用のプログラム可能な複数
の所定の経路を用いて事前にプログラムすることができる。これによって、本発
明によるロボット・ホィール組立て装置は、タイヤ取付けステーションに位置決
めされたタイヤ寸法とリム寸法の特定の組合せに「工程中に」適合することがで
き、タイヤ寸法とリム寸法の新しい組合せについてタイヤ取付け装置を再構成す
るためのダウンタイムをなくすことによって生産性を高めることができる。
【００１２】 また、本発明の構成では、現在タイヤ取付けステーション１６に位置決めされ
ているタイヤ１２寸法とリム１４寸法の特定の組合せに一致する、制御手段３４
によって選択されたプログラム可能な所定の経路に従ってロボット装置を制御し
、同時に、工具が、選択されたプログラム可能な特定の経路に沿って走行する際
に、ビード取付け工具３８のプログラム可能な所定の向きを選択することができ
る。これにより、タイヤに対する応力を所定の値よりも低くしておくためにタイ
ヤ寸法とリム寸法の特定の組合せに関する所定の抵抗値または負荷値よりも低い
抵抗力または負荷を用いてタイヤ１２をリム１４に取り付けるための周期を実現
するように、ビード取付け工具３８の経路と向きの両方をカスタム化することが
できる。工具の走行経路に沿って経路、向き、および最大抵抗負荷値をプログラ
ムする際に上記のように融通が利くので、抵抗がプログラム可能な所定の値を超
えた場合に所定の走行経路および向きに沿った工具３８のさらなる移動を停止さ
せることによって、取付け手順中のタイヤの破損が回避される。
【００１３】 ロボット装置１０は好ましくは、少なくとも１つの関節部４０および手首部４
２を含む。ロボット装置１０は、プログラム可能な複数の所定の経路のうちの選
択可能な１つの経路に沿って少なくとも３自由度で移動することができる。この
種のロボット装置は、従来型の装置であり、当業者によく知られている。一例と
して、かつ制限としてではなく、本発明で使用される適切なロボット装置１０は
、ミシガン州ＮｏｖｉのＮａｃｈｉ Ｒｏｂｏｔｉｃ Ｓｙｓｔｅｍｓ，Ｉｎｃ
．から入手することができる。ビード取付け工具３８は、ロボットのプログラム
可能な複数の所定の経路のうちの選択された１つの経路に沿って移動できるよう
にロボット１０の手首部に取り付けることができる。工具３８は、ロボットのプ
ログラム可能な複数の所定の経路のうちの選択された１つの経路とは独立に少な
くとも３自由度で向きを調整することができる。一例として、かつ制限としてで
はなく、ロボット１０は、図２を見ると最もよくわかるように、第１の軸４４、
第２の軸４６、および第３の軸４８の周りでベースを回転させることによって少
なくとも３自由度で移動することができる。工具の向きは、ロボット１０の外端
部を第４の軸５０、第５の軸５２、および第６の軸５４の周りで回転させること
により移動させることによって制御される。図２および図３を見ると最もよくわ
かるように、ビード取付け工具３８は、リム係合部５６を含む。リム係合部５６
は、リム１４に対して工具３８を配置し、好ましくは、タイヤ側壁係合部または
円板６０のリム１４に対する貫通深さを調整するように止めねじ５８によって調
整することができる。
【００１４】 本発明は好ましくは、ロボット１０の各関節部４０および／または手首部４２
の負荷を監視する１つまたは複数のセンサ６２を含む。センサ６２は、第１およ
び第２のビード２６、２８をリム１４上に取り付けるために工具がタイヤに係合
するときに、ビード取付け工具３８に課される負荷に対応する信号を生成するこ
とができる、１つまたは複数の電流モニタ、応力／ひずみゲージ、および／また
はこの２つの組合せを含むことができる。１つまたは複数のセンサ６２は、現在
タイヤ取付けステーション１６に位置決めされているタイヤ１２寸法とリム１４
寸法の特定の組合せ用に選択された所定の経路および向きに沿って工具が移動す
るときに、ビード取付け工具３８に課される負荷に対応する信号を制御手段３４
に送ることができる。制御手段３４は、各位置で、あるいはプログラム済みの経
路の各部分に沿って、センサ６２からの測定された負荷を所定の値と比較し、負
荷が所定の値よりも大きな値まで増大したかどうかを判定する。測定された負荷
が所定の値を超えた場合、制御手段３４はただちに、ビード取付け工具３８の移
動を停止させ、タイヤ取付けステーション１６でリム１４上に取り付けられてい
るタイヤ１２が破損するのを防止する。一例として、かつ制限としてではなく、
本発明による負荷センサ構成を使用して、タイヤ取付けステーション１６の上流
側のタイヤ・ソーパ機構および／またはリム・ソーパ機構が故障したかどうかを
判定できると考えられる。
【００１５】 次に図４を参照すると、ロボット装置１０の制御手段３４のセットアップ手段
を示す簡略化された流れ図が示されている。組み立てるべきタイヤ寸法とリム寸
法の各組合せごとに、プログラムされているタイヤ１２寸法とリム１４寸法の特
定の組合せを取り付けるために使用されるビード取付け工具を支持するロボット
・アームの所望の所定の３次元移動経路に対応するプログラム可能な所定の経路
がメモリに記憶されている。また、ビード取付け工具３８の向きは、前述のよう
に３次元または３自由度でプログラムされる。特に、ロボット経路は、第１の軸
４４、第２の軸４６、および第３の軸４６に対する移動に対応する３自由度を用
いて記述することができ、それに対して、工具の向きは、第４の軸５０、第５の
軸５２、および第６の軸５４に対応する３自由度に関して記述することができる
。
【００１６】 本発明は、追加の診断機能用に望ましい場合、ビード取付け工具３８用の特定
の経路に沿ってプログラム可能な所定の負荷限界または負荷値を含む。このよう
な負荷限界は、すべての経路の単一の所定の値として、あるいは必要に応じてタ
イヤ寸法とリム寸法の特定の各組合せごとに経路に沿って変動する特定の負荷限
界値として、ビード取付け工具の特定の３次元経路および向きについてプログラ
ムすることができる。組み立てられるタイヤ寸法とリム寸法の各組合せごとのプ
ログラムされた経路の向きおよび負荷限界は、適切なメモリ位置に記憶され、こ
のメモリ位置は、従来どおりであり当業者によく知られているあらゆる種類のメ
モリ記憶装置を含むことができる。一例として、かつ制限としてではなく、メモ
リにはランダム・アクセス・メモリ、ダイナミック・ランダム・アクセス・メモ
リ、磁気記憶手段、光学記憶手段、デジタル記憶装置および／またはアナログ記
憶装置を含めることができる。プログラム手順は、組み立てるべきタイヤ寸法と
リム寸法の各組合せごとにプログラム可能な経路を定義するのに必要な回数だけ
セットアップ中に繰り返される。
【００１７】 次に図５を参照すると、タイヤ１２をリム１４に取り付けるロボット装置１０
の好ましい構成の動作が、簡略化された概略フローチャートで示されている。図
２を見ると最もよくわかるように、制御手段３４に送られる信号を生成する１つ
または複数のタイヤ／リム寸法組合せセンサ６４が設けられている。制御手段３
４はタイヤ／リム寸法組合せ入力信号を受け取り、この信号に応答して、メモリ
に記憶されているプログラムに従ってタイヤ／リム寸法組合せに対応するプログ
ラム可能な所定の経路を検索する。制御手段３４は次いで、選択されたプログラ
ム可能な経路および向きに沿ってビード取付け工具３８を移動させるようロボッ
ト１０を操作する。ビード取付け工具３８が、選択されたプログラム可能な所定
の経路および向きに沿って移動している間、制御手段３４は負荷センサ６２を監
視する。制御手段３４は、負荷がプログラム可能な所定の値よりも大きいかどう
かを判定する。この問合せに対する答えがｎｏである場合、プログラムは続行し
、制御手段３４は、プログラム経路サイクルが完了したかどうかを判定する。サ
イクルが完了していない場合、プログラムはステップに戻り、引き続き負荷セン
サを監視する。検知された負荷がプログラム可能な所定の値よりも大きい場合、
制御手段３４は、ロボット１０によるビード取付け工具３８のさらなる移動をた
だちに停止させ、タイヤ取付けステーション１６でリム１４に取り付けられてい
るタイヤ１２が破損するのを防止する。プログラム可能な経路サイクルが完了し
ている場合、制御手段３４は、タイヤ取付けステーション１６から離れた位置に
位置決めされた、図２に示されているような休止位置に、ビード取付け工具３８
を戻すようにロボット１０を移動させ、したがって、取り付けられたタイヤおよ
びリムをコンベヤに沿って移動させることができ、タイヤとリムの新しい組合せ
をタイヤ取付けステーション１６に位置決めしタイヤ１２をリム１４に取り付け
る他のサイクルを作動させることができる。
【００１８】 本発明の好ましいプログラム可能なサイクルでは、ビード取付け工具３８は、
タイヤ係合クランプ２４に隣接する位置でタイヤ１２に係合し、リム１４の周り
のプログラム可能な経路を辿り、第１のビード２６をホィール２０のリム１４上
に広げる。リムに対してほぼ３６０度通り抜けた後、ビード取付け工具３８は、
図１に示す位置となる。次いで、ビード取付け工具３８が、ビード２８をリム１
４に対して位置決めするために、リム１４の全周囲での第２の移動にほぼ対応す
るプログラム可能な所定の経路の第２の部分に沿って移動すると、第２のビード
２８が広げられ、ビード２８がリム１４に係合する。一例として、かつ制限とし
てではなく、プログラム可能な所定の移動経路の第２の部分は、サイクルの第１
の部分中に使用された経路とは逆の、ビード取付け工具３８の移動に対応するこ
とができる。ロボット１０により、ビード取付け工具３８は、プログラム可能な
所定の移動経路が第１のビード２６をリム１４の上に取り付けるのに使用される
際に行われる移動とは逆の回転移動に駆動する。ビード取付け工具３８によるリ
ムの周囲でのプログラム可能な所定の移動経路の第２の部分が完了した後、ビー
ド２６、２８が、タイヤ取付けステーション１６の下流側の膨張ステーションで
タイヤを膨張させるための、シート３０、３２に対する適切な位置に来るように
、タイヤ１２がリム１４に対して取り付けられる。
【００１９】 現在最も実際的で好ましい実施形態とみなされているものに関して本発明を説
明したが、本発明が開示された実施形態に制限すべきではなく、逆に、添付の請
求の範囲の趣旨および範囲内に含まれる様々な修正および等価構成をカバーする
ものであることを理解されたい。請求の範囲には、法律の下で許可されるそのよ
うなすべての修正および等価構造を包含するように最も広い解釈を与えるべきで
ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による、リム上に取り付けられたタイヤの側壁に係合されたヘッド取付
け工具の詳細な断面図である。
【図２】 タイヤをリム上に取り付けるための選択されたプログラム可能な経路に沿って
ヘッド取付け工具を移動させるロボットの簡略化された概略図と、ホィール組立
てラインのタイヤ取付けワーク・ステーションに位置決めされたロボットを制御
する制御手段の概略図である。
【図３】 ビード取付け工具の詳細な斜視図である。
【図４】 ビード取付け工具が、組み立てるべきタイヤ寸法とリム寸法の各組合せ用の経
路に沿って移動する際の、工具のプログラム可能な経路および／または向きおよ
び／または負荷限界を設定するステップを示す流れ図である。
【図５】 生産ライン上で生産されるリム寸法とタイヤ寸法の様々な組合せを「工程中
に」組み立てる方法を示す流れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＣＡ，ＤＥ，Ｇ Ｂ，ＪＰ (72)発明者 ケーン，ジョン ピー． アメリカ合衆国，ミシガン州 48312，ス ターリング ハイツ，リバークレスト 14819 (72)発明者 サッチス，カール ディ． アメリカ合衆国，ミシガン州 48009，バ ーミンガム，ボールドウィン コート 666

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 可撓性のタイヤをリム上に取り付けるタイヤ取付け装置であ
    って、 少なくとも１つの関節部および手首部を有し、プログラム可能な複数の所定の
    経路のうちの選択可能な経路に沿って少なくとも３つの次元で移動することので
    きるロボットと、 メモリに記憶できるプログラム可能な複数の所定の経路のうちの任意の経路を
    選択的に実行する中央処理装置と、 前記ロボットのプログラム可能な複数の所定の経路のうちの選択された経路に
    沿って移動できるように前記ロボットの前記手首部に取り付けることができ、プ
    ログラム可能な複数の所定の経路のうちの選択された経路とは独立に少なくとも
    ３つの次元で向きを調整することができるビード取付け工具と、 前記リムを前記ロボットに対する所定の位置に位置決めし、前記タイヤを前記
    リムに対する所定の向きに位置決めするワーク支持体と、 前記リムおよび前記タイヤの寸法に対応する前記ロボットへの信号を生成する
    手段とを備え、前記中央処理装置が、前記リムおよび前記タイヤの寸法に対応す
    るプログラム可能な複数の所定の経路のうちの１つを選択することを特徴とする
    タイヤ取付け装置。
  2. 【請求項２】 タイヤ取付けサイクルの間、前記関節部および前記手首部に
    対する負荷を測定する少なくとも１つのセンサを含む前記ロボットと、 負荷が所定の値よりも大きいことに応答して前記ビード取付け工具の移動を停
    止させるセンサ監視機能を含む前記プログラムとをさらに備えることを特徴とす
    る、請求項１に記載のタイヤ取付け装置。
  3. 【請求項３】 前記ビード取付け工具が前記タイヤのビードを前記リムに被
    せるときに前記リムに対する前記タイヤの回転を防止するクランプ部材をさらに
    備えることを特徴とする、請求項１に記載のタイヤ取付け装置。
  4. 【請求項４】 前記タイヤの第１のビードを前記リム上に取り付けるように
    第１の所定の経路に沿って前記リムの全周囲で移動することができ、前記タイヤ
    の第２のビードを前記リム上に取り付けるように第２の所定の経路に沿って前記
    リムの全周囲で移動することができる前記ビード取付け工具をさらに備えること
    を特徴とする、請求項１に記載のタイヤ取付け装置。
  5. 【請求項５】 前記リムの周囲の第１の回転方向に前記ビード取付け工具を
    移動させる第１の所定の経路と、該第１の所定の経路とは逆の回転方向である第
    ２の回転方向に前記ビード取付け工具を移動させる第２の所定の経路とをさらに
    備えることを特徴とする、請求項４に記載のタイヤ取付け装置。
  6. 【請求項６】 可撓性のタイヤをリム上に取り付ける方法であって、 少なくとも１つの関節部および手首部を有するロボットを、プログラム可能な
    複数の所定の経路のうちの選択可能な経路に沿って少なくとも３つの次元で移動
    させるステップと、 メモリに記憶できるプログラム可能な複数の所定の経路のうちの任意の経路を
    、中央処理装置を用いて選択的に実行するステップと、 前記ロボットのプログラム可能な複数の所定の経路のうちの選択された経路に
    沿って移動できるように前記ロボットの前記手首部に取り付けることのできるビ
    ード取付け工具を、プログラム可能な複数の所定の経路のうちの選択された経路
    とは独立に少なくとも３つの次元で向きを調整するステップと、 前記リムを前記ロボットに対する所定の位置に位置決めし、前記タイヤをワー
    ク支持体上の前記リムに対する所定の向きに位置決めするステップと、 前記リムおよび前記タイヤの寸法に対応する前記ロボットへの信号を生成する
    ステップとを含み、前記中央処理装置が、前記リムおよび前記タイヤの寸法に対
    応するプログラム可能な複数の所定の経路のうちの１つを選択することを特徴と
    する方法。
  7. 【請求項７】 タイヤ取付けサイクルの間少なくとも１つのセンサを用いて
    前記ロボットの前記関節部および前記手首部に対する負荷を測定するステップと
    、 前記タイヤ取付けサイクルの間少なくとも１つのセンサを監視し、検知された
    負荷が所定の値よりも大きいことに応答して前記ビード取付け工具の移動を停止
    させるステップとをさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記ビード取付け工具が前記タイヤのビードを前記リムに被
    せるときに、タイヤ係合クランプを用いて前記リムに対する前記タイヤの回転を
    防止するステップをさらに含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記ビード取付け工具を、前記タイヤの第１のビードを前記
    リム上に取り付けるように第１の所定の経路に沿って前記リムの全周囲で移動さ
    せるステップと、 前記ビード取付け工具を、前記タイヤの第２のビードを前記リム上に取り付け
    るように第２の所定の経路に沿って前記リムの全周囲で移動させるステップとを
    含むことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記第１の所定の経路に沿って前記リムの全周囲の第１の
    回転方向に前記ビード取付け工具を移動させるステップと、 前記第２の所定の経路に沿って、前記第１の所定の経路とは逆の回転方向であ
    る第２の回転方向に前記ビード取付け工具を移動させるステップとをさらに含む
    ことを特徴とする、請求項９に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 可撓性のタイヤをリム上に取り付けるタイヤ取付け装置で
    あって、 少なくとも１つの関節部および手首部を有するロボットを含む、プログラム可
    能な複数の所定の経路のうちの選択可能な経路に沿って少なくとも３つの次元で
    移動する手段と、 メモリに記憶できるプログラム可能な複数の所定の経路のうちの任意の経路を
    、中央処理装置を用いて選択的に実行する手段と、 前記ロボットのプログラム可能な複数の所定の経路のうちの選択された経路に
    沿って移動できるように前記ロボットの前記手首部に取り付けることのできるビ
    ード取付け工具を、プログラム可能な複数の所定の経路のうちの選択された経路
    とは独立に少なくとも３つの次元で向きを調整する手段と、 前記リムを前記ロボットに対する所定の位置に位置決めし、前記タイヤをワー
    ク支持体上の前記リムに対する所定の向きに位置決めする手段と、 前記リムおよび前記タイヤの寸法に対応するロボットへの信号を生成する手段
    とを備え、前記中央処理装置が、前記リムおよび前記タイヤの寸法に対応する前
    記プログラム可能な複数の所定の経路のうちの１つを選択することを特徴とする
    タイヤ取付け装置。
  12. 【請求項１２】 タイヤ取付けサイクルの間少なくとも１つのセンサを用い
    て前記ロボットの前記関節部および前記手首部に対する負荷を測定する手段と、 前記タイヤ取付けサイクルの間少なくとも１つのセンサを監視し、検知された
    負荷が所定の値よりも大きいことに応答して前記ビード取付け工具の移動を停止
    させる手段とをさらに備えることを特徴とする、請求項１１に記載のタイヤ取付
    け装置。
  13. 【請求項１３】 前記ビード取付け工具が前記タイヤのビードを前記リムに
    被せるときに、タイヤ係合クランプを用いて前記リムに対する前記タイヤの回転
    を防止する手段をさらに備えることを特徴とする、請求項１１に記載のタイヤ取
    付け装置。
  14. 【請求項１４】 前記ビード取付け工具を、前記タイヤの第１のビードを前
    記リム上に取り付けるように第１の所定の経路に沿って前記リムの全周囲で移動
    させる移動手段と、 前記ビード取付け工具を、前記タイヤの第２のビードを前記リム上に取り付け
    るように第２の所定の経路に沿って前記リムの全周囲で移動させる移動手段とを
    備えることを特徴とする、請求項１１に記載のタイヤ取付け装置。
  15. 【請求項１５】 前記第１の所定の経路に沿って前記リムの全周囲の第１の
    回転方向に前記ビード取付け工具を移動させる移動手段と、 前記第２の所定の経路に沿って、前記第１の所定の経路とは逆の回転方向であ
    る第２の回転方向に前記ビード取付け工具を移動させる移動手段とをさらに備え
    ることを特徴とする、請求項１４に記載のタイヤ取付け装置。
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