JPH0257402A - ハブボルト位置決め装置 - 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】 〈産業上の利用分舒〉 本発明は自動車の組立工程においてタイヤを自動的に取
付ける装置に関する。

〈従来の技術及び発明が解決しようとする課題〉自動車
の組立の自動化に当たって、自動車のハブにタイヤを自
動的に取付ける装置が必要となる。

この種のタイヤ自動取付装置は、自動車のハブにタイヤ
を位置決めしてナツトを締付けるロボントと、このロボ
ットにナツトを供給するナツト供給装置と、タイヤを供
給するタイヤ供給装置とを備えている。この場合、ロボ
ットがタイヤをハブに位置決めし且つナツトをハブボル
トにねじ込むためには、予めハブボルトの位置とタイヤ
のボルト押入孔及びナツトの位置とを合致させなければ
ならない。

ところが、ハブボルトはハブの回転に伴ってその回転角
度位置が変化するものであるので、このハブボルトの位
置に対してタイヤ及びナツトの回転角度位置を合わせよ
うとすると、タイヤ及びナツトを扱うロボットの位置決
め機構の複雑化を招いてしまう。また、ハブボルトの位
置を検出するセンサも必要となる。

本発明は、このような点に鑑みて成されたものであり、
簡単な構成にてハブボルトを所定の回転角度位置に位置
決めする装置を提供することを目的とするものである。

〈課題を解決するための手段〉 上述の目的を達成するための本発明にかかるハブボルト
位置決め装置は、自動車のハブにタイヤを位置決めして
ナツトを締付けるロボットを備えたタイヤ自動取付装置
において、前記ロボットに搭載されると共に、ハブに固
定されたハブボルトの外周面に当接する位置決め突起を
有するハブボルト位置決め板と、このハブボルト位置決
め板を前記ハブボルトの配列ピッチ間隔より大きい角度
範囲に亘って所定の角度位置まで回転駆動するアクチュ
エータと、前記ハブの回転中心を計測する測定装置とを
具えたことを特徴とする。

〈作　　　用〉 測定装置でハブ中心を計測し、その結果からハブボルト
位置決め板の回転中心をハブの回転中心軸上に位置させ
る。その状態で、アクチュエータによりハブボルト位置
決め板を回転させると、その回転の過程で位置決め突起
がハブボルトに当接し、さらにハブボルト位置決め板が
回転することによってハブボルトを介してハブを回転さ
せる。そして、ハブボルト位置決め板が所定の角度位置
で停止することで、ハブボルトが所定の回転角度位置に
位置決めされる。

く実　施　例〉 以下、本発明の一実施例を図面により具体的に説明する
。

先ず、本発明の一実施例にかかるタイヤ自動取付装置の
概略についてその平面図を表わす第６図によって説明す
る。第６図に示すように、この装置は自動車の前後左右
４個のタイヤに対応して４台のタイヤ自動取付装置１１
を備え、これら４台のタイヤ自動取付装置１１は組立ラ
インに設けられた第１のビット１３において前布及び後
左のタイヤを、続く第２のピット１５において前方及び
後右のタイヤを装着するように配設される。尚、このよ
うに対角線上にあるタイヤを同時に取付けるようにした
のは、タイヤ取付時における左右のハブの連動による不
具合を回避するためである。

８夕、イヤ自動取付装置１１は、タイヤ取付ロボット１
７、ナツトフィーダ１９、ナツトローダ２１、ナツトロ
ボット２３、タイヤ供給袋ＦＩ！２５等を有している。

ナツトフィーダ１９はこの組立ラインで取扱う６種のナ
ツトに合わせてそれぞれ異なる種類のナツトを収納する
６台のナツト収納部２７を有し、それらのナツトを所定
の受渡位置２９に供給する。

ナツトローダ２１は１つのタイヤをハブに取付けるのに
必要な複数のナツトを一度にタイヤ取付ロボット１７に
供給するものであり、ハブボルトと同じ相対位置関係に
ある複数のナツト支持部を有する受台３１を有している
。

この受台３１は４つのナツト支持部を有する４本用と５
つのナツト支持部を有する５本用の２種類あり、車種に
応じて使い分けられるようになっている。また、ナツト
ロボット２３は、ナットフィ〜・ダ１９の受渡位１２９
にあるナツトを掴んでこのナツトローダ２１の受台３１
に所要数載置する。一方、タイヤ供給装置２５は図示し
ないコンベアから搬入されるタイヤを所定の向きに向け
てタイヤ取付ロボット１７に供給する。

タイヤ取付ロボット１７ば、水平ＸＹ軸方向及び垂直Ｚ
軸方向に移動可能、且つＺ軸回りのＣ軸方向に回動可能
なヘッド３３を有し、このヘッド３３にはハブボルト位
置決め部３５とタイヤ取付部３７とが設けられている。

このハブボルト位置決め部３５及びタイヤ取付部３７は
、前述の受台３１と同様に、４本用と５本用の２腫類あ
り、それぞれ対向する辺に配置されている。このタイヤ
取付部３７は、その中心部にハブボルトと同じ相対位置
関係にある複数のナツトランナ（図示せず）を有すると
共に、その外周辺にタイヤ把持爪３９を有している。

このような装置において、タイヤの取付けに当って、自
動車のボデーは位置決め装置４１で予め決められた位置
に位置決めされると共に、サスベンジ哀ンのロワーアー
ムをリフト装置４３で押上げろことでハブが位置決めさ
れる。而して、タイヤ取付ロボット１７はナツトローダ
２１からそのタイヤ取付部３７のナツトランナにナツト
を受取った後、タイヤ供給装置２５に正対してそのタイ
ヤ把持爪３９でタイヤを把持する。次に、ハブボルト位
置決め部３５をハブに正対させてタイヤ取付ロボット１
７の中心出しとハブボルトの回転角度位置の位置決めを
行い、続いて、ヘッド３３を９０°回転させてタイヤ取
付部３７をハブに正対させ、タイヤをハブに押圧すると
共にナツトをハブボルトにねじ込んでタイヤの取付けを
行う。

次に、上述のヘッド３３に搭載されたハブボルト位置決
め部３５について詳説する。尚、前述したように、ハブ
ボルト位置決め部３５は４本用と５本用の２皿類がある
が、ここでは５本用について説明する。

第１図はこのハブボルト位置決め部３５の正面図、第２
図はその側面図、第３図は同じくその平面図、第４図は
第３図のＩＶ−ＩＶ断面図、第５図は測定子部分の拡大
断面図である。

ハブボルト位置決め部３５は、第１図〜第５図に示すよ
うに、箱形断面構造を有する支持枠４５を備え、支持枠
４５はヘッド３３に取付けられた基板４７上に搭載され
ている。

尚ζこの支持枠４５はリニヤガイド４９を介して基板４
７に前後方向に摺動自在に支持されており、常時ｔよば
ね５１によって前方へ付勢されると共に基板４７の前部
に固着されたストッパ５３に当接することで固定されて
いる。すなわち、何らかの異常によって支持枠４５に過
大な力が作用したとき、支持枠４５ばばね５１に抗して
変位し、その変位をリミットスイッチ５５で検出するこ
とでタイヤ取付ロボット１７の非常停止がなされる。

ここで、ハブボルト位置決め部３５に３よ、実際にハブ
ボルトＢを回転させる装置に加えて、その位置決めに正
確を期すためにハブＨの回転中心を計測する測定装置が
設けられている。

先ず、ハブＨの回転中心を計測する測定装置から説明す
る。支持枠４５の中央部には空所が形成されており、支
持枠４５の前面にこの空所を取囲むように上下及び左に
摺動台５７゜５９．６１が固定される。上及び下摺動台
５７゜５９にはそれぞれスライダ６３．６５が垂直方向
に摺動自在に取付けられる一方、左摺動台６１には水平
方向に摺動自在にスライダ６７が取付けられている。こ
れら０）スライダ６３゜６５．６７は各摺動台５７，５
９，６１に内蔵されたエアシリンダ（図示せず）によっ
てそれぞれの摺動往復方向に駆動されるようになってい
る。各スライダ６３，６５．６７にはそれぞれ測定ブロ
ック６９，７１．７３が固定されており、支持枠４５の
中央部側の各測定ブロック６９，７１，７３の先端部に
はハブＨの円形外周面に当接する測定片７５゜７７．７
９が取付けられている。尚、ここでハブＨの円形外周面
とは、８称の如何に拘泥せずハブボルトに近接して位置
すると共にホイール回転中心と同心の円周面のことをい
い、例えばドラムブレーキ装着車においてはブレーキド
ラムの外周面がこれに相当する。

さらに、支持枠４５の前面には各スライダ６３．６５．
６７に対応してリニヤ測長器８１゜８３．８５が取付け
られており、この検出棒３７．８９．９１がそれぞれ各
測定ブロック６９．７１，７３の側方に突設されたブラ
ケット９３，９５，９７に連結されている。

また、支持枠４５の前面にはハブＨの傾斜を測定するた
めの一対の測定子９９が前方へ突出するように配設され
ている。第５図に示すように、この測定子９９は支持枠
４５に固定されたブラケット１０１にリニヤブツシュ１
０３を介して前後方向（第５図において左右方向）に支
持されると共に、ばね１０５によって前方へ付勢されて
いる。一方、このブラケット１０１にはりニヤブツシュ
１０３に隣接してリニヤ測長器１０７が取付けられ、そ
の検出環１０９が測定子９９に固定された連結板１１１
に係合している。

一方、ハブボルトＢを実際に回転位置決めする装置とし
て、支持枠４５の中央部にはハブボルト位置決め板１１
３が前方に臨んでいろ。第２図に示すように、支持枠４
５の後面部には受台１１５がリニヤガイド１１７によっ
て前後方向に摺動自在に支持され、この受台１１５にア
クチュエータ１１９が搭載されている。第４図に示すよ
うに、このアクチュエータ１１９の駆動軸１２１ばハブ
ボルト位置決め部３５の中心球上に位置し、その先端に
ハブボルト位置決め板１１３が取付けられている。また
、受台１１５にはエアシリンダ１２３が連結されていて
、エアシリンダ１２３の作動によって受台１１５は前後
方向（第４図において左右方向）に移動する。

ハブボルト位置決め板１１３はその前面にハブボルトＢ
の外周面に当接し得る位置決め突起１２５が設けられろ
一方、アクチュエータ１１９はこの位置決め突起１２５
がハブボルトＢの配列ピッチ間隔より大きい予め決めら
れた角度範囲を移動するようにハブボルト位置決め板１
１３を所定角度だけハブボルト位置決め部３５の中心を
中心として回動させる。

次に、このハブボルト位置決め部３５の作用について説
明する。前述のように、タイヤの取付けに先立ち、この
ハブボルト位置決め部３５をハブＨに対向させ、先ずハ
ブボルト位置決め部３５をハブＨの表面に正対させる。

すなわち、ハブボルト位置決め部３５をハブＨに接近さ
せて行くと、最初に測定子９９がハブＨの表面に当接す
る。ここで、ハブＨの表面が自動車の走行方向（組立ラ
イン方向）と平行であれば、一対の測定子９９は同じ量
だけ押込まれるが、ハブＨの表面が傾斜していると再測
定子９９の変位量に差が生じ、対のリニヤ測長器１０７
の出力に相違が出る。

この場合、リニヤ測長器１０７の出力が同じとなるよう
にヘッド３３を回転させろ乙とでハブボルト位置決め部
３５をハブＨの表面に正対させろことができる。このよ
うにハブＨの表面に正対させる乙とで、続くハブ中心測
定の精度向上が図られる。

続いて、ハブＨの回転中心を測定する。これには、先ず
上下スライダ６３，６５を互いに接近させて各々の測定
片７５，７７をハブＨの円形外周面に当接させ、その位
置における各リニヤ測長器８１−，８３の出力から垂直
方向のハブボルト位置決め部３５の中心とハブＨの中心
との変位量及びハブＨの円形外周面の径を求める。次に
、上下スライダ６３゜６５をそれぞれ後退させた後、左
スライダ６７を前進させてその測定片７９をハブＨの円
形外周面に当接させ、その位置におけるリニヤ測長器８
５の出力及び前に求めたハブＨの径から水平方向のハブ
ボルト位置決め部３５の中心とハブＨの中心との変位量
を求める。このようにしてハブＨの回転中心が測定され
、その結果を元にヘッド３３を移動させることでハブボ
ルト位置決め部３５とハブＨの中心を一致させろ。

その後、ハブボルトＢを所定の回転角度位置に位置させ
るべく、ハブＨ１ｅ回転させる。

すなわち、エアシリンダ１２３を作動させてハブボルト
位置決め板１１３を前進させ、その位置決め突起１２５
がハブボルトＢと係合する位置まで突出させると共に、
アクチュエータ１１９を作動させてハブボルト位置決め
板１１３を回転させる。すると、ハブボルトＢがどのよ
うな位置にあろうとも、ハブボルト位置決め板１１３の
回転過程において位置決め突起１２５がハブボルトＢの
外周面に当接し、さらにハブボルト位置決め板１１３が
所定の回転角度位置まで回転することによってこの位置
決め突起１２５がハブボルトＢを押圧することでハブＨ
を回転させろ。尚、ハブボルト位置決め板１１３を前進
させた時に、偶然にハブボルトＢと位置決め突起１２５
の位置が一致しており、位置決め突起１２５がハブポル
トＢの端面に乗り上げたような場合でも、続くハブボル
ト位置決め板１１３の回転によって位置決め突起１２５
（よそのハブボルトＢから外れ、隣りのハブボルトＢの
外周面に当たるので問題はない。

ここで、前述のようにハブボルト位置決め部３５の中心
とハブＨの中心とは一致しているので、ハブボルト位置
決め板１１３を所定の回転角度位置まで回転させると、
それに伴ってハブボルトＢが所定の回転角度位置に位置
決めされろこととなる。

このように、ハブボルトＢが所定の位置に位置すること
で、続くタイヤ取付部３７によるタイヤの取付けからハ
ブボルトへのナツトの装着が可能となる。

ところで、上述の５木用ハブボルト位置決め部３５ては
、ハブＨの中心を測定するに際して、その円形外周面に
測定片７５，７７゜７９を当接させているが、ハブボル
トが偶数本の場合はハブボルトに測定片７５，７７゜７
９を当接させてハブ中心を測定することも可能である。

すなわち、本実施例の４木用ハブボルト位置決め部３５
では測定片７５，７７゜７９ｊｚハブボルトの外周面に
当てるように構成している。乙の場合、４本のハブボル
トは９０°の角度間隔で配設されているので、ハブポル
）・がどのような角度位置にあっても、ハブボルトに当
接した上下の測定片７５．７７の中点はハブＨの回転中
心と同じ高さとなる。

従って、ハブＨの円形外周面の場合と同様にハブポルｌ
−によってもハブ中心を測定することができる。

〈発明の効果〉 以上、一実施例を挙げて詳細に説明したように本発明に
よれば、タイヤを取付けるロボットにハブボルトの外周
面に当接する位置決め突起を有するハブボルト位置決め
板と、このハブボルト位置決め板を所定の角度位置まで
回転駆動するアクチュエータと、ハブの回転中心を計測
する測定装百とを具えｔこハブボルト位置決め装置を設
けたので、簡単な構成にて容易にハブボルトの位置決め
を行い、タイヤの自動取付けを行うことができるように
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる装置の正面図、第２
図はその側面図、第３図は同じくその平面図、第４図は
第３図のＩｔ／−ＩＶ断面図、第５図は測定子部分の拡
大断面図、第６図はタイヤ自動取付ライン全体の概略正
面図である。 図　　面　　中、 １１はタイヤ自動取付装置、 １７ばタイヤ取付ロボット、 １９はナラ）・フィーダ、 ２１はナツトローダ、 ２３はナラ　トロボッ　ト、 ２５はタイヤ供給装置、 ３５はハブボルト位置決め部、 ３７はタイヤ取付は部、 ７５．７７．７９は測定片、 ８１．８３，８５ばリニヤ測長器、 １１３はハブボルト位置決め板、 １１９はアクチュエータ、 １２５は位置決め突起である。 特　　許　　出　　願　　人 三菱自動車工業株式会社 代　　　　　理　　　　　人

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車のハブにタイヤを位置決めしてナットを締付ける
   ロボットを備えたタイヤ自動取付装置において、前記ロ
   ボットに搭載されると共に、ハブに固定されたハブボル
   トの外周面に当接する位置決め突起を有するハブボルト
   位置決め板と、このハブボルト位置決め板を前記ハブボ
   ルトの配列ピッチ間隔より大きい角度範囲に亘って所定
   の角度位置まで回転駆動するアクチュエータと、前記ハ
   ブの回転中心を計測する測定装置とを具えたことを特徴
   とするハブボルト位置決め装置。