JP3995273B2 - チェック手段を備えた取り付けられた組立体の組立ライン - Google Patents

Description

発明の背景
本発明は、顧客（一般的には自動車製造業者）への適時供給に対応して組立体を供給することを目的とした、取付けホイールにタイヤを装着する組立ラインに関する。より詳しくは、本発明は、前記組付け方法および製品品質制御手段を使用すべく設計された手段に関する。
このような組立ラインは、使用を通して知られた態様で、コンベアまたは金属ローラ等の搬送手段を有しており、該搬送手段は、それぞれタイヤ、ホイール、およびタイヤがホイールに取り付けられた組立体（装着組立体）を、組立ラインの一位置から他位置へと搬送することを可能にする。前記タイヤおよびホイールは、適当なパレットを用いて倉庫から供給される。心出しされた各ホイールリムの座並びにタイヤのビードは、ホイールリムへのタイヤの取付けを容易にするため既知の態様で潤滑され、取付けは、取付け機械すなわちマウンタにより行われる。タイヤの２つのビードは、圧力アームおよびローラのを用いて圧力により所定位置にセットされる。膨張ベル（inflation bell）は、タイヤのビードヒールとホイールとの間の間隔だけ組立体を膨張させるガスを導入することができる。
リムにタイヤを取り付けるすなわち組み付ける機械が種々の文献に開示されており、その一例が米国特許第2,661,053号に開示されている。米国特許第4,830,079号には、より進歩した機械が開示されており、該機械は、装着前に検出されるリム寸法（直径または全幅）の如何に係わらず、リムにタイヤを取り付けることができる装置を有している。
顧客が推奨する圧力に膨張された装着組立体は、次に、タイヤヒールを取り付ける機械に搬送される。該機械は、膨張圧力の作用によりビードの僅かな回転およびビードの再位置決めを可能にする。バランシングマシンで釣合い矯正がなされた装着組立体は、次に、コンベアベルトに載せられて保管倉庫へと搬送され、ここから自動車製造業者に配送される。
搬送手段に載せられて組立ラインの始点に到達したタイヤおよびホイールは、これらの寸法的一致性に関して全体的に検査されず、光電セルがこれらの在否を信号で検出するに過ぎない。
高品位の装着組立体を自動車製造業者に供給するには、製造業者の要求に合致するようにタイヤをホイールにマッチングさせる必要、すなわち、良いタイヤを良いホイールに取り付ける必要がある。装着組立体は、自動車製造業者が要求する寸法と一致しかつ推奨する圧力に膨張されるならば、高品位の製品となるであろう。
発明の概要
これらの要求を満たすため、主として、ホイールにタイヤを取り付ける機械と、装着組立体を膨張させる装置と、タイヤビードを取り付ける機械と、バランシングマシンとを有する本発明の装着組立体の組立ラインは、装着すべきタイヤの直径の一致性をチェックする少なくとも１つの手段と、ホイールの寸法の一致性をチェックする手段とを更に有することを特徴とする。
ビード・トウで測定したタイヤの直径を測定する手段は、支持体上に平らにかつ心出しして置かれるタイヤの上方および下方に取り付けられた光電セル組立体で構成するのが好ましい。光電セルの配置および個数は、タイヤの直径の確認を可能にする。
取付けホイールの一致性をチェックする手段は、ホイールリムの全幅とホイールディスクの輪郭とを同時に測定し、同時に、リムの直径をチェックできることが好ましく、これらの３つの測定は、自動車製造業者に供給するタイヤを特徴付けしかつ認識するのに充分なものである。このような測定を行うのに使用される手段は単一ユニットとして結合するのが好ましく、主として次のように構成される。すなわち、
・カム/検出器組立体が設けられた心出しシステム、より詳しくは、心出しローラの支持アームを備えた心出しシステムを有している。支持アームには湾曲ロッドが固定され、該ロッドの一端は、固定ピン上で回転できるアームのスロット内に移動でき、該アームの端部には、湾曲形状および狭い幅を有する金属板すなわちカムが設けられている。金属板は、ピンの回転により、フレームと一体の一つ以上の誘導検出器に対向して配置される。前記システムは、ホイール直径の一致性をチェックできる。
・センサ/検出器組立体が取り付けられた２つの独立ガイドユニットを備えた装置を有し、センサは、一方のリムフランジおよびディスクに適用されるように設計されている。より詳しくは、装置は、ジャッキおよびガイドロッドにより、リムの一方のフランジに適用されるように設計されたセンサが縁部に設けられた支持体の垂直変位を可能にする。この垂直変位は、超音波測定器により測定される。第２ガイドユニットは第１ガイドユニットからは独立しているが支持体とは一体であり、ジャッキおよびガイドロッドにより、支持板の垂直変位を可能にしている。支持板にはホイールのディスクに適用されるように設計されたセンサが取り付けられ、リニアボテンショメータが支持体の変位の測定を可能にする。
組立ラインには更に、不適正に取り付けられた組立体を検出する手段を設けるのが好ましい。この手段は、装着組立体を心出しするシステムと、一定の力でタイヤの一方の側壁内に進入されかつこの進入深さを測定できる検出器と組み合わされたセンサを備えた測定システムとを有している。
本発明の特徴および長所は、本発明の実施形態を非制限的な態様で示す添付図面を参照して述べる以下の説明からより良く理解されるであろう。
図面の説明
第１図はタイヤ組立ラインの機械組立体の概略図で、本発明による確認手段のタイヤ組立ライン上の位置を示すものである。
第２Ａ図はタイヤの半径方向平面に沿う概略図で、タイヤの内径を測定する装置を示すものであり、第２Ｂ図は同じ装置の平面図である。
第３Ａ図〜第３Ｃ図は、ホイールの一致性をチェックできる本発明の装置を示す概略図である。
第４図は、顧客に供給する前に装着組立体の一致性をチェックする装置を示す概略図である。
好ましい実施形態の説明
第１図に示すように、ホイールＲおよびタイヤＰはコンベア１により供給される。タイヤＰのコンベアは、タイヤＰを、組立ライン上でビード潤滑ステーション２_Pの前方に配置された直径測定装置１１に搬送する。ホイールＲのコンベアは、ホイールＲを、組立ライン上でホイール潤滑ステーション２_Rの前方に配置されたホイールチェック機械１２に搬送する。上記コンベアは、タイヤＰをホイールＲ上に置く取付け機械すなわちマウンタ３の前方で単一機械に結合される。ホイールＲに取り付けられたタイヤＰは膨張ステーションでは未膨張組立体Ｅを呈しており、膨張ステーションでは、膨張ベル４が、タイヤのヒールとホイールＲのリムＪの座との間に膨張ガスを導入することにより膨張を可能にする。組立体Ｅはコンベア１に載って膨張ステーション４を出る。コンベアベルト間には、タイヤＰの側壁およびビードを洗浄できる１つ以上の空気カーテンランプ（air curtain ramps）５が配置されている。ヒール取付け機械６およびバランサ７は、補償ウェイトが取り付けられた組立体Ｅを得ることができ、該組立体Ｅは、顧客に供給される前に倉庫８内に保管することができる。倉庫８からの出口と、配送すべき装着組立体Ｅを搬送する適当な手段への入口との間には、配送すべき組立体Ｅの一致性をチェックする装置１３が配置されている。
第２Ａ図の半径方向断面図および第２Ｂ図の平面図は、テーブル２０上に置かれたタイヤＰを示し、テーブル２０は、未だ膨張されていないタイヤの変位、より詳しくは４つの圧力ローラ２３（該ローラの変位は単一ジャッキ（図示せず）により行われる）による前記タイヤの心出しを容易にするボールベアリング２０１を有している。テーブル２０には、光電セル２１０の上方組立体２１および下方組立体２２の配置および位置決めを可能にする充分な広さをもつ開口２０２が設けられている。ここに開示する実施形態の場合には、各組立体は５つのセルからなるが、セルのこの数ｎは測定すべき直径の範囲に従って選択されるため、変えることができる。セル組立体は、例えば次のような特徴を有している。すなわち、組立体の上方部分は３つのエミッタ−レシーバｅおよび２つのリフレクタｒからなり、一方、下方部分は３つのリフレクタおよび２つのリフレクタからなり、各エミッタｅはリフレクタｒに対して垂直に配置される。セル要素のピッチは25.4mmすなわち１インチであり（この場合の乗用車用タイヤの範囲における連続リム間の直径の差は１インチであり）、この構成は、各光ビームが、隣接セルではなく対応リフレクタに正確に当たることを可能にする。一方の側では上方に設けられかつ他方の側では下方に設けられたセル２１０の個数は、ビード・トウで測定したタイヤＰの内径の認識を可能にする。
第３Ａ図には、ホイールＲの寸法、より詳しくは、国際規格（例えばＴＲＡ、ＥＴＲＴＯ）により定められたホイールＲのリムＪの全幅Ａ、ディスクＤの最遠部分の、ホイールＲの赤道面までの距離として定められたホイールＤの輪郭Ｇ、最後に、ホイールＲの直径ｄの一致性をチェックする機械１２が示されている。この機械１２は、上方プラットホーム３１を変位させる上方ジャッキ３０を備えた装置１２０を有する。上方プラットホーム３１にはガイドロッド３１０が設けられ、該ガイドロッド３１０は、中間プラットホーム３２のガイドブシュ３２０を通って、運動を下方プラットホーム３３に伝達する。下方プラットホーム３３は、上方から見て矩形の形状を有し、その長さは、測定すべき範囲内のホイールＲの最大直径より大きく、かつその両端部３３０にはプラスチックセンサ３３１が設けられている。この実施形態では、プラスチックセンサ３３１は、Ertalonの名称で製造されている成形ポリアミド６からなる。下方プラットホーム３３は、その中央部に半径方向凹部３３２を有し、矩形支持板４３の挿入および矩形支持体３３に対して垂直な移動を可能にしている。矩形支持板４３の幅ｌは凹部３３２のｌ′より小さい。支持板４３はホイールＲの輪郭Ｇを測定するように設計された機構の一体部分である。この機構は、プラットホーム３３と一体のジャッキ４０と、支持板４３を変位される、ジャッキ４０のロッド４１０とを有している。支持板４３は、支持体３３に対する支持板４３の変位を固定する２つのガイドロッド４２０に連結されている。これらのガイドロッド４２０の一方の側（上端部）にはガイドブシュに当接するストッパ４２１が設けられ、他方の側には支持板４３を通常位置に戻すばね４２３が設けられている。また支持板４３は、その底部がプラスチックセンサ４３１で覆われている。
支持体３３の垂直変位（ホイールＲのリムＪの全幅Ａは、センサ３３１の半径方向端部と支持テーブル５０との間の初期距離Ｌと、センサの変位Ｌ_oとの差により測定される）の測定は超音波検出器３４（反射障害物は、ジャッキロッドと一体のワッシャ３５である）により遂行されるが、センサ４３１の垂直変位の測定は、１０ボルトの電源をもつリニアポテンショメータにより遂行される。
ホイールＲの寸法の一致性をチェックする装置も、心出しローラ５１（第３Ｂ図、第３Ｃ図）からなる心出しシステム１５０を有している。湾曲ロッド５２は２つのローラの支持アームに固定され、ロッド５２の端部５２０は、固定ピン５４上で回転できるアーム５３のスロットと係合している。アーム５３の端部には幅狭の弧状金属板すなわちカム５５が設けられており、金属板５５は、ピン５４上で回転することにより、フレーム５７に取り付けられた１つ以上の誘導検出器５６に対向して位置決めされる。
圧力ローラ５１は、ジャッキ（図示せず）の作用を受けて、前記リム（第３Ａ図）上の特定位置でホイールリムＪ（第３Ｃ図）に当接する。圧力ローラ５１がホイールＲに向かって移動するとき、駆動ロッド５２およびアーム５３を介して板５５に回転が伝達される。ホイールリム上にローラが衝突する円の直径に基づいて、金属板５５は、一つ以上の誘導検出器５６に対向して位置決めされる。付勢される検出器５６の個数は、ホイールが正しい直径をもつか、不適当なホイールが存在するかの確認を可能にする。
本発明による組立ラインは、適当な輸送手段に包装される前に、最終的に倉庫の出口に配置され、かつ、組立体ＥのタイヤＰの膨張圧力異常だけでなく、タイヤＰの側壁の形状および／または剛性により明らかにされるあらゆる異常、例えばフランジ幅と一致しないタイヤまたは内部構造に許容できない欠陥のあるタイヤ並びに正しいサイズをもつが周囲に不規則形状をもつリムＪを検出できる装置１３を有している。
装置１３（第４図）は、心出しシステムおよび測定システムを有している。心出しシステムは４つの心出しローラ６１を有し、これらのうち２つの心出しローラは静止しておりかつ装置のフレームと一体であるが、他の２つの前記フレームと一体のジャッキ６２の作用を受けて移動できる。測定システムは、端部に円形プラスチックセンサ６５が設けられたロッド６４の垂直変位を可能にするジャッキ６３を有し、前記センサは、ローラ６６を備えたテーブル上でタイヤＰの上方側壁と接触した後に、ほぼタイヤの最大軸線方向幅の位置で前記側壁内にほぼ埋入できる。センサ６５は一定の力で埋入され、これは、ジャッキ６３の空気供給の完全制御により可能になる。センサの進入すなわち垂直変位の測定は、リニアボテンショメータにより行われる。測定値は、静的に予め確立された許容範囲内に入らなくてはならず、さもなければ、確認のために第２回目の測定を行う。応答に基づいて、製品の合否を判定する。

Claims (6)

1. ホイールＲにタイヤＰを取り付ける機械（３）と、ホイールＲに取り付けられたタイヤＰを膨張させる装置（４）と、タイヤＰのビードヒールを取り付ける機械（６）と、バランシングマシン（７）とを有する装着組立体Ｅのための組立ラインにおいて、装着すべきタイヤＰの直径の一致性をチェックする少なくとも１つの手段（１１）と、タイヤＰに対するホイールＲのマッチングが顧客製造業者の装着組立条件に一致するように、ホイールＲのリムＪの全幅とホイールＲのディスクＤの輪郭Ｇとを同時に測定し、同時に、リムＪの直径をチェックすることによってホイールＲの寸法の一致性をチェックする手段（１２）とを更に有することを特徴とする組立ライン。
2. 組立ラインの端部には、許容できない装着タイヤ・ホイール組立体を検出する手段（１３）が設けられていることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の組立ライン。
3. 装着すべきタイヤＰの直径の一致性をチェックする手段（１１）が、ビード・トウで測定した前記直径を測定する手段であり、該測定手段は、ボールベアリング（２０１）を備えた凹部付き支持体（２０）上に平らにかつ心出しして置かれるときにタイヤの上方および下方にブロック状に置かれる、タイヤの直径の確認を行う光電セル（２１０）の上流側組立体（２１）および下流側組立体（２２）からなることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の組立ライン。
4. 前記ホイールＲの寸法の一致性をチェックする手段は、カム組立体（５５）およびホイール直径の一致性をチェックする検出器（５６）が設けられた心出しシステム（１５０）と、２つのガイドユニット（３０、３１、３１０、３２０、３２；４０、４１０、４２０、４２２、４３）を有する装置（１２０）とを含み、前記２つのガイドユニット上には、リムＪのフランジおよびディスクＤにそれぞれ適用される、センサ（３３１、４３１）が取り付けられ、該センサは、支持体（３３、４３）の変位を測定することを可能にすることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の組立ライン。
5. 前記タイヤＰを心出しするシステム（６６、６１０、６１１、６２）と、一定の力でタイヤの一方の側壁内に埋入されるセンサ（６３、６４、６５）を備えた検出手段（１３）とを有することを特徴とする請求の範囲第２項に記載の組立ライン。
6. ホイールＲのリムＪの全幅ＡとホイールＲのディスクＤの輪郭Ｇとを同時に測定し、同時に、リムＪの直径ｄをチェックし、従ってタイヤＰに対するホイールＲの適正マッチングと、顧客製造業者の条件との一致性を確認することにより、タイヤＰとホイールＲとの組立ライン上でホイールＲの一致性をチェックする装置（１２）において、該チェック装置（１２）は、
   第１に、心出しローラの支持アーム（５１）を有し、該支持アームに、湾曲ロッド（５２）が固定され、湾曲ロッド（５２）の端部（５２０）は、固定ピン（５４）を中心として回転することができるアーム（５３）のスロット内に移動することができ、前記アーム（５３）は、その端部に円形かつ幅の低い金属板またはカム（５５）を備え、前記板（５５）は、前記ピン（５４）を中心として回転することによって、フレーム（５７）と一体である１以上の検出器（５６）と向かい合わせに位置決めされることができ、前記チェック装置は、第２に、ピストンシリンダユニット（３０）およびガイドロッド（３１０）により支持体（３３）の垂直方向変位を可能にする第１ガイドユニット（３０、３１、３１０、３２０、３２、３３）を備え、前記支持体（３３）は、その縁部に、リムＪのフランジの１つに対して適用されるようになったセンサ（３３１）を備え、前記支持体（３３）と一体であるが前記第１ガイドユニットとは独立しておりかつピストンシリンダユニット（４０）およびガイドロッド（４１０）により支持板（４３）の垂直方向変位を可能にする第２ガイドユニット（４０、４１、４１０、４２０、４２、４３）をさらに備え、前記支持板（４３）には、ホイールＲのディスクＤに対して適用されるようになったセンサ（４３１）が取り付けられており、リニアポテンショメータが、支持板（４３）の変位を測定することを可能にしている装置（１２０）を有することを特徴とするチェック装置。

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