(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤ（Ｔ）とホイール（Ｗ）とを含むタイヤ・ホイール組立体（ＴＷ）を処理するための単一セルワークステーション（１０）であって、
前記タイヤ（Ｔ）に係合する一つ以上の第１のタイヤ係合面（３２）を有する第１の複数のタイヤ係合部（２０）と、前記タイヤ（Ｔ）に係合する一つ以上の第２のタイヤ係合面（４０）を有する第２の複数のタイヤ係合部（２２）と、を含む取付及び割出サブステーション（１６，１０６）と、
前記ホイール（Ｗ）を保持するロボットアームと、
前記第１の複数のタイヤ係合部（２０）と前記第２の複数のタイヤ係合部（２２）との各々が前記タイヤ（Ｔ）に係合することにより保持された前記タイヤ（Ｔ）と、前記ロボットアームにより保持された前記ホイール（Ｗ）と、を相対的に回転させる回転駆動部と、を備え、
前記回転駆動部は、前記タイヤ（Ｔ）の重バランスポイント（ＴＨＰ）と、前記ホイール（Ｗ）の重バランスポイント（ＷＨＰ）と、がオフセットされる位置まで、前記タイヤ（Ｔ）と前記ホイール（Ｗ）とを相対的に回転させる
ことを特徴とする単一セルワークステーション（１０）。
【請求項２】
プラットフォーム（２４）を更に備え、
前記プラットフォーム（２４）は、一つ以上の放射状に延在するスロット（２６）を画定し、
前記第１及び第２の複数のタイヤ係合部（２０，２２）は、前記プラットフォーム（２４）に対して調整可能に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の単一セルワークステーション（１０）。
【請求項３】
前記第１の複数のタイヤ係合部（２０）は、前記一つ以上の放射状に延在するスロット（２６）に近接して、前記プラットフォーム（２４）に実質的に接して調整可能に配置され、
前記第２の複数のタイヤ係合部（２２）は、前記プラットフォーム（２４）から距離を置いて調整可能に配置されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の単一セルワークステーション（１０）。
【請求項４】
前記第２の複数のタイヤ係合部（２２）の各々は、
アーム部（３４）と、
前記アーム部（３４）に連結されたヘッド部（３６）と、を含み、
各前記ヘッド部（３６）は、前記一つ以上のタイヤ係合面（４０）の一つを画定する、
を特徴とする請求項２に記載の単一セルワークステーション（１０）。
【請求項５】
前記第１の複数のタイヤ係合部（２０）を半径方向に調整するための手段（３０）と、
前記第２の複数のタイヤ係合部（２２）を、半径方向切片（ＲＡＲ）、軸方向切片（ＲＡＡ）、及び半径方向成分と軸方向成分とによって定義される複合方向切片（ＲＡＲＡ）を含む、一つよりも多くの方向に調整するための手段（３０）と、を更に備える、
ことを特徴とする請求項１に記載の単一セルワークステーション（１０）。
【請求項６】
前記第１及び第２の複数のタイヤ係合部（２０，２２）を調整するための手段（３０）は、前記第１及び第２のタイヤ係合部（２０，２２）に連結された一つ以上のアクチュエータ（３０）を含む、
ことを特徴とする請求項５に記載の単一セルワークステーション（１０）。
【請求項７】
前記タイヤ（Ｔ）の一つ以上の特徴を識別するための手段（Ｓ）を更に備え、
前記識別するための手段（Ｓ）は、前記一つ以上のアクチュエータ（３０）に接続された一つ以上のタイヤ特徴センサ（Ｓ）を含み、
前記一つ以上のタイヤ特徴センサ（Ｓ）は、前記一つ以上のアクチュエータ（３０）に接続されたプロセッサにタイヤ特徴データを提供し、
前記データは、前記タイヤ（Ｔ）の一つ以上の特徴を含み、
前記一つ以上の特徴には、前記タイヤ（Ｔ）の直径及び前記タイヤ（Ｔ）の幅が含まれ、
前記第１の複数のタイヤ係合部を半径方向に調整するための手段（３０）及び前記第２の複数のタイヤ係合部を一つよりも多くの方向に調整するための手段は、前記プロセッサに受け取られた前記タイヤ特徴データに応答する、
ことを特徴とする請求項６に記載の単一セルワークステーション（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤ・ホイール組立体に関し、さらに、タイヤ・ホイール組立体を処理（製造；プロセス）するための方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
タイヤ・ホイール組立体は幾つもの工程を経て処理されることが、当該技術分野において知られている。そのような複数の工程を実施する従来の方法は、通例、莫大な設備投資と人間による管理とを必要とする。
【発明の概要】
【０００３】
本発明は、タイヤ・ホイール組立体を処理するために使用される装置を提供することにより、従来技術に付随する欠点を克服するものである。
【０００４】
本発明は、以下に、添付の図面を参照して例示的に説明される。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】本発明の好適な一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を処理するための装置及び方法を示す斜視図である。
【図２】本発明の好適な一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を処理するための装置及び方法を示す斜視図である。
【図３】本発明の好適な一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を処理するための装置及び方法を示す斜視図である。
【図４】本発明の好適な一実施形態に係るタイヤ・ホイール組立体を処理するための装置及び方法を示す斜視図である。
【図５】本発明の好適な一実施形態に係る装置及び方法の、図４の線５に示されたサブステーションを示す斜視図である。
【図６】本発明の好適な一実施形態に係る装置及び方法の、図４の線５に示されたサブステーションを示す斜視図である。
【図７】本発明の好適な一実施形態に係る装置及び方法の、図４の線５に示されたサブステーションを示す斜視図である。
【図８】本発明の好適な一実施形態に係る、タイヤ及びホイールの上面図であると共に、図１−図７のサブステーションの部分俯瞰図である。
【図９】本発明の好適な一実施形態に係る、タイヤ及びホイールの上面図であると共に、図１−図７のサブステーションの部分俯瞰図である。
【図１０】本発明の好適な一実施形態に係る装置及び方法の、図１−図９に示されたサブステーションを示す図である。
【図１１】本発明の好適な一実施形態に係る取付及び割出サブステーション並びにロボットアームを示す図である。
【図１２Ａ】本発明の好適な一実施形態に係る、図１１に示された取付及び割出サブステーションのディンプルの一態様を示す図である。
【図１２Ｂ】本発明の好適な一実施形態に係る、図１１に示された取付及び割出サブステーションのディンプルの一態様を示す図である。
【図１２Ｃ】本発明の好適な一実施形態に係る、図１１に示された取付及び割出サブステーションのディンプルの一態様を示す図である。
【図１３】本発明の好適な一実施形態に係る取付及び割出サブステーション並びにロボットアームを示すもう一つの図である。
【図１４】本発明の好適な一実施形態に係る取付及び割出サブステーション並びにロボットアームに取り付けられたタイヤを示す部分断面図である。
【図１５】本発明の好適な一実施形態に係る取付及び割出サブステーション並びにロボットアームに取り付けられたタイヤを示すもう一つの部分断面図である。
【図１６】本発明の好適な一実施形態に係る、ロボットアームの一部を示す断面図であると共に、タイヤ及びホイールを示す上面図である。
【図１７】本発明の好適な一実施形態に係る取付及び割出サブステーション並びにロボットアームに取り付けられたタイヤを示すもう一つの部分断面図である。
【図１８】本発明の好適な一実施形態に係る、ロボットアームの一部を示すもう一つの断面図であると共に、タイヤ及びホイールを示す上面図である。
【図１９】本発明の好適な一実施形態に係る取付及び割出サブステーション並びにロボットアームに取り付けられたタイヤを示すもう一つの部分断面図である。
【図２０】本発明の好適な一実施形態に係る、ロボットアームの一部を示すもう一つの断面図であると共に、タイヤ及びホイールを示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図は、本発明の一実施形態に係る、タイヤ・ホイール組立体を処理するための装置及び方法の好適な一態様を示す。上記に基づき、本明細書に用いられた用語は、単に便宜のためであると、そして発明を説明するために用いられた表現は、当該技術の分野に属する通常の知識を有する者によって最も広い意味を与えられるべきものと、概して理解される。
【０００７】
ある実施形態において、図１−図４に概ね符号１０で示された装置は、「単一セル」（"single-cell"）ワークステーションと呼ばれる。上記の開示において、「単一セル」という表現は、ワークステーション１０が従来の組立ラインに配列され得る複数の連続的な個別のワークステーションを必要とせずにタイヤ・ホイール組立体ＴＷを提供することを示唆するものと、理解される。むしろ、単一セルワークステーション１０は、各々がタイヤ・ホイール組立体ＴＷの処理における特定の仕事を実行する複数のサブステーション１２−１８を有する、一つのワークステーションを備える。このため、新規な単一セルワークステーション１０は、比較的広大な面積の土地に設置される従来のタイヤ・ホイール組立ラインに付随する費用、投資、及びメンテナンスを著しく削減する。従って、タイヤ・ホイール組立体ＴＷの処理に単一セルワークステーション１０を採用することにより、設備投資と人間による管理とが著しく削減される。
【０００８】
ある実施形態では、単一セルワークステーション１０は、装置５０を含む。作動中、装置５０は、タイヤ・ホイール組立体ＴＷを作成するために、ホイールＷと結合する。装置５０のホイールＷと結合する能力は、ホイールＷ及びタイヤＴの一つ以上を、従来の複数のワークステーションの中で次に続くワークステーションに「引き渡す」（"hand-off"）ことの必要性を排除する。
【０００９】
ある実施形態では、単一セルワークステーション１０に付随する装置５０は、複数のサブステーションに対する中心位置に設置され得るロボットアーム５２を含んでいてもよい。ある実施形態では、複数のサブステーションは、概ね符号１２−１８で示される。
【００１０】
作動中、ホイールＷは、ロボットアーム５２に取り外し可能に取り付けられる。ある実施形態では、ロボットアーム５２は、タイヤ・ホイール組立体ＴＷの作成に付随する幾つかの又は全ての工程の間中、ホイールＷと結合する。ある実施形態では、ロボットアーム５２は、例えば、ベース部５４と、ベース部５４に連結されたボディ部５６と、ボディ部５６に連結されたアーム部５８と、アーム部５８に連結された爪部６０と、を含んでいてもよい。
【００１１】
ある実施形態では、ボディ部５６は、ボディ部５６がベース部５４に対して３６０°旋回できるように、ベース部５４に回転可能に連結されている。さらに、ある実施形態では、ボディ部５６は、ボディ部５６がベース部５４に対して垂直上方又は下方に関節運動できるように、例えばヒンジで連結されたはさみ型アームを有するベース部５４に、ヒンジで連結されていてもよい。
【００１２】
ある実施形態では、アーム部５８は、アーム部５８がボディ部５６に対して上方又は下方の任意の望まれる位置に関節動作できるように、ボディ部５６に連結されていてもよい。ベース部５４とボディ部５６との回転可能な連結と同様に、爪部６０は、爪部６０がアーム部５８に対して３６０°より大きく又は小さく回転、旋回、あるいはスピンできるように、アーム部５８に回転可能に連結されていてもよい。ある実施形態では、部位５４−６０の動作は、ジョイスティック（図示せず）を用いて手動で、あるいはプロセッサを有する制御装置（図示せず）に記憶されたロジックを用いて自動的に、制御されてもよい。
【００１３】
以下の説明において、ボディ部５６のベース部５４に対する所定の動作は、アーム部５８及び／又は爪部６０の動作の前、間、又は後に生じてよいと、理解される。例えば、ボディ部５６は、アーム部及び爪部５８，６０を特定のサブステーションにおける又はこれに近接する望ましい位置に配置するために、回転や関節などの動作が既になされていてもよい。
【００１４】
装置５０のサブステーション１２−１８に対する通常の動作に関し、ある実施形態では、図２に示されるように、ロボットアーム５２は、ホイール収容サブステーション１２において、ホイールＷを取得するように操作される。次に、ある実施形態では、図３に示されるように、ロボットアーム５２は、石鹸付けサブステーション１４において、ホイールＷを潤滑させる／「石鹸付けする」ように関節動作がなされる。次に、ある実施形態では、図４−図９に示されるように、ロボットアーム５２は、取付（マウンティング）及び割出（位置合わせ；インデクシング）サブステーション１６において、石鹸付けされたホイールＷをタイヤＴに取り付け、未膨張タイヤ・ホイール組立体を定義するように関節動作がなされる。タイヤＴ及びホイールＷの取付及び割出に続いて、ロボットアーム５２は、未膨張タイヤ・ホイール組立体を膨張させるために、未膨張タイヤ・ホイール組立体を膨張サブステーション１８に配置する；一度膨張すると、膨張済タイヤ・ホイール組立体ＴＷが形成されたといってよい。膨張済タイヤ・ホイール組立体ＴＷは、バランス調整（バランシング）サブステーションなどによる更なる処理のために、単一セルワークステーション１０から取り外されてもよい。
【００１５】
図５を参照すると、ある実施形態による、取付及び割出サブステーション１６が示されている。通常、取付及び割出サブステーション１６は、第１及び第２の複数の調節可能なタイヤ係合部を含み、これらは概ね符号２０及び２２で示されている。ある実施形態では、第１の複数のタイヤ係合部２０は、タイヤＴの第１の側壁面ＴＳ１と軸方向に係合してもよい。ある実施形態では、第２の複数のタイヤ係合部２２は、タイヤＴの第１の側壁面ＴＳ１と反対側の第２の側壁面ＴＳ２と軸方向に係合してもよい。
【００１６】
第１及び第２の複数のタイヤ係合部２０，２２は、それぞれ、タイヤＴの第１及び第２の側壁面ＴＳ１，ＴＳ２と係合すると説明されたが、本発明は、符号２０，２２で示された第１及び第２の複数のタイヤ係合部の形状・構造・配置（コンフィギュレーション）／方向（オリエンテーション）に限定されず、望まれるように、第１及び第２の複数のタイヤ係合部の任意の望ましい形状・構造・配置／方向を使用してもよいと、理解される。例えば、ある実施形態では、第１及び第２の複数の係合部２０，２２の一つ以上が、タイヤＴの周面／トレッド面ＴＴと半径方向に係合してもよいし、あるいは、ある実施形態では、第１及び第２の複数の係合部２０，２２の一つ以上が、タイヤＴの周面／トレッド面ＴＴ及びタイヤＴの第１及び第２の側壁面ＴＳ１，ＴＳ２の一つ以上と軸方向及び半径方向に係合してもよい。
【００１７】
図５に示されるように、ある実施形態では、第１及び第２の複数のタイヤ係合部２０，２２は、軸線Ａ−Ａに対して調整可能である。ある実施形態では、第１の複数のタイヤ係合部２０は、矢印Ｒ／Ｒ’の方向に従って、軸線Ａ−Ａに対して半径方向に調整可能である。ある実施形態では、第１の複数のタイヤ係合部２０は、タイヤＴを取付及び割出サブステーション１６に配置する前に、半径方向に調整可能である（例えば図１−図２参照）。第１の複数のタイヤ係合部２０の矢印Ｒ／Ｒ’の方向における半径方向の調整は、ある実施形態によれば、概ね符号ＴＤ（例えば図１参照）で示される任意の直径によって定義される任意の型のタイヤＴを受け入れることができるように、実施されてもよい。
【００１８】
ある実施形態では、取付及び割出サブステーション１６は、タイヤＴの直径ＴＤを検出する一つ以上のセンサを含むか、あるいはこれに結合され、第１の複数のタイヤ係合部２０が検出されたタイヤＴの直径ＴＤに応答して自動的に調整されるようにしてもよい。ある実施形態では、センサは、図１−図７において概ね符号Ｓで示されている。しかし、これに代わるある実施形態では、第１の複数のタイヤ係合部２０の半径方向の調整は、センサＳを使用することなく、オペレータによって手動で実施されてもよい。
【００１９】
ある実施形態では、図５に示されるように、第２のタイヤ係合部２２は、矢印ＲＡに従って、軸線Ａ−Ａに対して一つ以上の方向に調整可能に配置されている。ある実施形態では、矢印ＲＡは、半径方向の切片ＲＡＲと、軸方向の切片ＲＡＡと、概ね符号ＲＡＲＡで示される、半径方向成分及び軸方向成分を有する複合的な弓形の切片と、を含んでいてもよい。
【００２０】
第１の複数のタイヤ係合部２０の動作と同様に、第２の複数のタイヤ係合部２２の矢印ＲＡの方向における調整は、任意の直径ＴＤによって定義される任意の型のタイヤＴを受け入れることができるように、実施されてもよい。ある実施形態では、タイヤＴの直径ＴＤを検出するセンサＳは、第２の複数のタイヤ係合部２２を、検出されたタイヤＴの直径ＴＤに応答して自動的に調整されるようにしてもよい。ある実施形態では、第２の複数のタイヤ係合部２２の調整は、センサＳを使用することなく、オペレータによって手動で実施されてもよい。
【００２１】
図５−図７に示されるように、ある実施形態では、第１及び第２の複数のタイヤ係合部２０，２２は、プラットフォーム２４に対して移動可能に調整可能である。ある実施形態では、プラットフォーム２４は、半径方向に延在する複数の長尺状の開口部２６を画定してもよい。さらに、ある実施形態では、プラットフォーム２４は、一つ以上のアクチュエータ３０をプラットフォーム２４の下側に配置できるように、概ね符号２８で示される複数の脚部によって支持されていてもよい。
【００２２】
ある実施形態では、第１及び第２の複数のタイヤ係合部２０，２２は、各々が、一つ以上のアクチュエータ３０に連結されている。ある実施形態では、タイヤ係合部２０，２２は、各々が、一つ以上のアクチュエータ３０に連結されると共に、複数の長尺状の開口部２６を通って延在する。ある実施形態では、一つ以上のアクチュエータ３０は、一つ以上のセンサＳと接続され、これにより、一つ以上のセンサＳが、第１及び第２の複数のタイヤ係合部２０，２２の調整可能な動作を自動的に制御するために、一つ以上のアクチュエータ３０に指示を与えるようにしてもよい。
【００２３】
ある実施形態では、第１の複数のタイヤ係合部２０は、プラットフォーム２４に実質的に接して調整可能に配置されている。ある実施形態では、第２の複数のタイヤ係合部２２は、プラットフォーム２４からある距離を置いて離間して調整可能に配置されている。
【００２４】
ある実施形態では、第１の複数のタイヤ係合部２０は、各係合部が、通常、概ね符号３２（例えば図１−図２参照）で示される第１の係合面を画定する。ある実施形態では、第１の係合面３２は、タイヤＴが収容位置（例えば図１参照）から処理位置（例えば図３参照）に移動したときに、タイヤＴの第１の側壁面ＴＳ１に接するように配置されている。
【００２５】
ある実施形態では、第２の複数のタイヤ係合部２２は、各係合部が、一つ以上のアクチュエータ３０から延出するアーム部３４と、アーム部３４に連結されたヘッド部３６と、ヘッド部３６に連結された弓形の係合部３８と、を含む。弓形の係合部３８は、通常、概ね符号４０で示される第２の係合面を画定する。
【００２６】
ある実施形態では、第２の係合面４０は、タイヤＴが処理位置に移動すると、タイヤＴの第２の側壁面ＴＳ２に接するように配置される。さらに、ある実施形態では、第１及び第２の係合面３２，４０は、第１及び第２の係合面３２，４０がそれぞれタイヤＴの第１及び第２の側壁面ＴＳ１，ＴＳ２と係合したときに、実質的に対向する関係になるように配列されている（例えば図６参照）。
【００２７】
図５−図９を参照すると、取付及び割出サブステーション１６を操作する方法が記載されている。ある実施形態では、図１−図３に示されるように、ロボットアーム５２が、ホイールＷを取得し、続けて石鹸付けサブステーション１４において潤滑／石鹸付けしてもよい。ホイールＷの潤滑／石鹸付けの前、間、又は後に、ある実施形態では一つ以上のセンサＳによって、タイヤＴの形状／サイズに関する一つ以上の特徴が識別される。
【００２８】
ある実施形態では、センサＳがタイヤＴの一つ以上の特徴を識別すると、センサＳは、一つ以上のアクチュエータ３０に付随するプロセッサに、タイヤＴの一つ以上の特徴に関するデータを送信し、これにより、一つ以上のアクチュエータ３０が、第１及び第２の複数のタイヤ係合部２０，２２の一つ以上の位置を、識別されたタイヤＴのサイズ／形状を受け入れるために、調整可能に操作することを許可されるようにしてもよい。
【００２９】
あるいは、ある実施形態では、センサＳを使用するよりもむしろ、オペレータ（例えば人間）が、例えばタイヤＴを目視で確認することによって、タイヤＴの一つ以上の特徴を手動で識別してもよい。ある実施形態では、オペレータは、タイヤＴのサイズ／形状を識別すると共に、タイヤＴのサイズ／形状に関するデータを、一つ以上のアクチュエータ３０に付随するプロセッサに、データ入力キーパッド端末（図示せず）を用いて提供してもよい。上で説明されたのと同様に、プロセッサに手動で提供されるデータは、一つ以上のアクチュエータ３０に、第１及び第２の複数のタイヤ係合部２０，２２の一つ以上の位置を、識別されたタイヤＴのサイズ／形状を受け入れるために、調整可能に操作することを許可する。
【００３０】
ある実施形態では、識別工程において識別され得るタイヤＴの特徴は、タイヤＴの直径ＴＤである。さらに、ある実施形態では、識別工程において識別され得るもう一つのタイヤＴの特徴は、タイヤＴの幅／厚さＴＷ（例えば図１−図４参照）である；ある実施形態では、タイヤＴの幅／厚さＴＷは、一つ以上のアクチュエータ３０によって、第２の複数のタイヤ係合部２２を調整するために利用されてもよい。
【００３１】
タイヤＴの直径ＴＤの識別に続いて、第１の複数のタイヤ係合部２０は、矢印Ｒの方向に従って移動され、これにより、第１の係合面３２が、タイヤＴの第１の側壁面ＴＳ１と支持するように係合するための位置に、配置されるようにしてもよい。次に、タイヤＴは、処理位置（例えば図３参照）に移動され、これにより、タイヤＴの第１の側壁面ＴＳ１が第１の係合面３２に接して配置されるようにしてもよい。
【００３２】
次に、図４−図５に示されるように、ロボットアーム５２は、タイヤＴがホイールＷの周囲に配置されるように、ホイールＷをタイヤＴに画定される中央開口部の中に配置する。次に、図５及び図６に示されるように、第２の複数のタイヤ係合部２２が、矢印ＲＡの方向に従って移動され、これにより、第２のタイヤ係合面４０がタイヤＴの第２の側壁面ＴＳ２に接して配置される。
【００３３】
図６を参照すると、第２のタイヤ係合面４０がタイヤＴの第２の側壁面ＴＳ２と接して配置されると、第１及び第２の複数のタイヤ係合部２０，２２がタイヤＴを機能的にクランプする。タイヤＴをクランプすると、第１及び第２のタイヤ係合部２０，２２の間におけるタイヤＴの軸線Ａ−Ａ周りの回転動作が、実質的に防止される。
【００３４】
図７を参照すると、ロボットアーム５２の爪部６０は、ホイールＷを、タイヤＴが固定、クランプされた位置に対して、矢印ＲＷの方向に従って回転させてもよい。ホイールＷのタイヤＴに対する回転は、タイヤ・ホイール組立体をバランス調整するためにタイヤ・ホイール組立体に付加されるウェイトの量を最小化するように、実施されてもよい。
【００３５】
図８及び図９を参照すると、ある実施形態では、タイヤＴには、概ね符号ＴＨＰで示される重バランスポイント（heavy balance point）が印付けされてもよく、ホイールＷには、概ね符号ＷＨＰで示される重バランスポイントが印付けされてもよい。従って、ある実施形態では、爪部６０は、例えば、重バランスポイントＴＨＰ，ＷＨＰの両方を識別／検出する光学センサを含んでいてもよい。そして、重バランスポイントＴＨＰ，ＷＨＰの位置を識別すると、爪部６０は、例えば図９に示されるように重バランスポイントＴＨＰ，ＷＨＰが約１８０°オフセットされるように、ホイールＷを矢印ＲＷ（これは図７にも示される）の方向に従って回転させてもよい。
【００３６】
図１０に示されるように、重バランスポイントＴＨＰ，ＷＨＰを約１８０°オフセットすると、第２の複数のタイヤ係合部２２は、実質的に矢印ＲＡの方向と反対の、概ね符号ＲＡ’で示される方向に移動され、これにより、タイヤＴは、もはや第１及び第２の複数のタイヤ係合部２０，２２にクランプされないようにしてもよい。爪部６０が依然としてホイールＷに取り付けられた状態で、ロボットアーム５２は、未膨張タイヤ・ホイール組立体を膨張させるために、未膨張タイヤ・ホイール組立体を膨張サブステーション１８に移動させてもよい。
【００３７】
タイヤＴが軸線Ａ−Ａ周りに回転することが防止され、その一方でホイールＷが軸線Ａ−Ａ周りに回転することを許されると上で説明されたが、本発明は上で説明された方法に限定されないと理解される。例えば、これに代わるある実施形態では、第１及び第２の複数のタイヤ係合部２０，２２の一つ以上がタイヤＴをクランプすると共に軸線Ａ−Ａ周りに回転させ、その一方で、ホイールＷが軸線Ａ−Ａ周りに回転することが防止されるように、ロボットアーム５２がホイールＷを固定された位置に維持してもよい。第１及び第２の複数のタイヤ係合部２０，２２がタイヤＴを回転させることを許すために、取付及び割出サブステーション１６の一つ以上のコンポーネントが軸線Ａ−Ａ周りに回転され、その一方でホイールＷがロボットアーム５２によって軸方向に固定された位置に維持されてもよい。さらに、ある実施形態では、重バランスポイントＴＨＰ，ＷＨＰが約１８０°オフセットされるように、タイヤＴ及びホイールＷの両方が軸線Ａ−Ａ周りに互いに反対の方向に回転されてもよいと、理解される。従って、重バランスポイントＴＨＰ，ＷＨＰを約１８０°オフセットするために、タイヤＴとホイールＷとの何れか一方が軸線Ａ−Ａ周りに固定されると共にその他方が回転可能に調整されてもよいし、あるいは、タイヤＴとホイールＷの両方が互いに反対の方向に回転可能に調整されてもよいと、理解される。
【００３８】
図１１−図１９を参照すると、ある実施形態による、タイヤＴ及びホイールＷを含むタイヤ・ホイール組立体ＴＷを処理するための単一セルワークステーションの、取付及び割出サブステーション１０６が示されている。ある実施形態では、ロボットアームは、概ね符号１５２で示されており、例えば、アーム部１５８と、爪部１６０と、を含む。ロボットアーム１５２は、上記のロボットアーム５８と実質的に同様であり、従って、ロボットアーム１５２の特定の作業については更に詳細には説明しない。ある実施形態では、サブステーション１０６は、さらに、表面１２６を有するプラットフォーム１２４を含む。ある実施形態では、プラットフォーム１２４は、脚部１２８によって支持されていてもよい。
【００３９】
ある実施形態では、複数のディンプル（突起）１３０が、表面１２６から軸方向に離間するように延出している。ある実施形態では、各ディンプル１３０は、符号１３２で示される上面によって画定されている。ある実施形態では、複数のディンプル１３０の一つ以上は、ゼロよりも大きい摩擦係数ｋ（つまり、ｋ＞０）を有するように、画定されている。
【００４０】
ある実施形態では、ゼロよりも大きい摩擦係数ｋは、ディンプル１３０をゼロよりも大きい摩擦係数を有する材料から形成することによって、提供されてもよい。従って、ある実施形態では、複数のディンプル１３０の一つ以上が、例えば、ゴム、プラスチック、金属、木材などから形成されていてもよい。
【００４１】
摩擦係数ｋを定義する材料に加えて、あるいはこれに代えて、ある実施形態では、ゼロよりも大きい摩擦係数ｋは、複数のディンプル１３０の構造によって提供されてもよい。図１２Ａ−図１２Ｃを参照すると、ディンプル１３０の拡大断面図が示されている。図１２Ａに示されるように、ある実施形態では、上面１３２が、実質的には平坦面１３４を含んでいてもよい。図１２Ｂに示されるように、ある実施形態では、上面１３２が、概ね符号１３６で示される摩擦、粘着性材料のコーティングを含んでいてもよい。図１２Ｃに示されるように、ある実施形態では、上面１３２が、例えばギザギザの鋸刃面などの、非平坦面１３８を含んでいてもよい。
【００４２】
ある実施形態では、サブステーション１０６は、以下のように操作されてもよい。図１１を参照すると、ある実施形態では、爪部１６０がホイールＷを保持し、ホイールＷが膨張されていないタイヤＴを緩く固定する。図１３−図１４を参照すると、ロボットアーム１５２は、次に、ホイールＷ及びタイヤＴを、タイヤＴの第１の側壁面ＴＳ１が複数のディンプル１３０の各々の上面１３２に当接するまで、矢印Ｘの方向に従って移動させることにより、ホイールＷ及びタイヤＴをプラットフォーム１２４に近接して配置する。
【００４３】
図１５に示されるように、タイヤＴの第１の側壁面ＴＳ１を複数のディンプル１３０の各々の上面１３２に当接させると、ホイールＷの第１の側壁面ＷＳ１は、プラットフォーム１２４の表面１２６から距離ｄを置いて離間する。さらに、図１７に示されるように、ロボットアーム１５２が矢印Ｘの方向に従ってさらに移動し、距離ｄがさらに減少する。
【００４４】
さらに、図１５−図１８に示されるように、ロボットアーム１５２はホイールＷ及びタイヤＴを矢印Ｘの方向に従って移動し続け、ロボットアーム１５２はホイールＷ及びタイヤＴの両方を矢印ＲＷ，ＲＴの方向に従って回転させる。図示されるように、爪部１６０がホイールＷに取り外し可能に取り付けられ、タイヤＴのビードＴＢがホイールＷの外周Ｗｃと係合しているため、ロボットアーム１５２の回転は、ホイールＷに矢印ＲＷの方向に従って回転を伝達し、次にタイヤＴに矢印ＲＴの方向に従って回転を伝達する。
【００４５】
図１９及び図２０を参照すると、ロボットアーム１５２を矢印Ｘの方向に従ってさらに移動させると、距離ｄはさらに減少し、ホイールＷの第１の側壁面ＷＳ１がプラットフォーム１２４の表面１２６に実質的に接して、但し距離ｄを置いて配置される；従って、図１９及び図２０に示されるように位置すると、タイヤＴのビードＴＢは、もはやホイールＷの外周ＷＣと係合しておらず、これにより、ロボットアーム１５２の回転は、依然としてホイールＷには矢印ＲＷの方向に従う回転を伝達する一方で、もはやタイヤＴには矢印ＲＴの方向に従う回転を伝達しない。従って、タイヤＴは、もはやホイールＷと係合しておらず、むしろ、複数のディンプル１３０の上面１３２上において回転が固定された位置に支持されている一方で、ホイールＷは、ロボットアーム１５２によって回転可能に保持されていてもよい。しかし、ある実施形態では、摩擦係数ｋは、ホイールＷが図１５−図２０に示されるように配置されたときに、タイヤＴの回転を防止するか、あるいは実質的に減少させてもよい。
【００４６】
一度図１９−図２０において上で説明されたように配置されると、サブステーション１０６の撮像システム１７５（例えば図１１及び図１３参照）が、タイヤに印付けされた概ね符号ＴＨＰで示される重バランスポイントと、ホイールに印付けされた概ね符号ＷＨＰで示される重バランスポイントと、を識別するために使用されてもよい。タイヤＴがもはや回転不能であるため、撮像システム１７５は、印付けされたポイントＴＨＰ，ＷＨＰが互いに約１８０°オフセットされるときを識別するために、印付けされたポイントＴＨＰ，ＷＨＰの関係を監視してもよい。
【００４７】
従って、ロボットアーム１５２が、ホイールＷを、印付けされたポイントＴＨＰ，ＷＨＰが互いに約１８０°オフセットされるときの位置（例えば図２０参照）に、タイヤＴの周りに回転させたときに、撮像システム１７５は、ロボットアーム１５２にホイールＷの回転を停止するように指示するために、ロボットアーム１５２に信号を送信してもよい。一度ホイールＷの回転が停止すると、ロボットアーム１５２は、矢印Ｘの方向と実質的に反対の矢印Ｘ’（例えば図１９参照）の方向に従って移動され、これにより、ホイールＷとタイヤＴとが、タイヤＴとホイールＷとの重バランスポイントＴＨＰ，ＷＨＰが互いに約１８０°オフセットされた状態で、プラットフォーム１２４から取り外されるようにしてもよい。
【００４８】
上で説明されたサブステーション１０６の機能を許容するために、複数のディンプル１３０の配置は、望ましい態様で、軸線Ａ−Ａから離間すると理解される。例えば図１９に図示されるように、複数のディンプル１３０の側壁面１４０がプラットフォームの表面１２６から延出する位置は、軸線Ａ−Ａから、ホイールＷの半径よりも大きい距離を置いて、半径方向に離間すべきである；図示されるように、ホイールＷが距離ｄに、実質的にプラットフォーム１２４の表面１２６に接して配置されることを許容するために、ホイールＷは複数のディンプル１３０と係合すべきではない。従って、ディンプル１３０がタイヤＴのホイールＷに対する配置を軸方向にオフセットすることによってタイヤＴ及びホイールＷの回転を止めるために機能するように、ディンプルがホイールＷの軸方向の移動と干渉しないようにしてもよい。
【００４９】
本発明は、特定の好適な実施形態を参照して説明された。しかし、上で説明された好適な実施形態以外の特定の形態によっても本発明を実施することができることは、当該技術の分野に精通する者にとって明らかであろう。これは、本発明の趣旨から逸脱することなく、実施され得るものである。好適な実施形態は、単に説明のための一例に過ぎず、本発明を如何様にも限定するものとみなされるべきではない。本発明の範囲は、前述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲及びこれと均等の範囲によって定められる。
（付記１）
タイヤ（Ｔ）とホイール（Ｗ）とを含むタイヤ・ホイール組立体（ＴＷ）を処理するための単一セルワークステーション（１０）であって、
一つ以上の第１のタイヤ係合面（３２）を有する第１の複数のタイヤ係合部（２０）と、一つ以上の第２のタイヤ係合面（４０）を有する第２の複数のタイヤ係合部（２２）と、を含む取付及び割出サブステーション（１６，１０６）を備える、
ことを特徴とする単一セルワークステーション（１０）。
（付記２）
プラットフォーム（２４）を更に備え、
前記プラットフォーム（２４）は、一つ以上の放射状に延在するスロット（２６）を画定し、
前記第１及び第２の複数のタイヤ係合部（２０，２２）は、前記プラットフォーム（２４）に対して調整可能に配置されている、
ことを特徴とする付記１に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記３）
前記第１の複数のタイヤ係合部（２０）は、前記一つ以上の放射状に延在するスロット（２６）に近接して、前記プラットフォーム（２４）に実質的に接して調整可能に配置され、
前記第２の複数のタイヤ係合部（２２）は、前記プラットフォーム（２４）から距離を置いて調整可能に配置されている、
ことを特徴とする付記２に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記４）
前記第２の複数のタイヤ係合部（２２）の各々は、
アーム部（３４）と、
前記アーム部（３４）に連結されたヘッド部（３６）と、を含み、
各前記ヘッド部（３６）は、前記一つ以上のタイヤ係合面（４０）の一つを画定する、
ことを特徴とする付記２に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記５）
前記第１の複数のタイヤ係合部（２０）を半径方向に調整するための手段（３０）と、
前記第２の複数のタイヤ係合部（２２）を、半径方向切片（ＲＡＲ）、軸方向切片（ＲＡＡ）、及び半径方向成分と軸方向成分とによって定義される複合方向切片（ＲＡＲＡ）を含む、一つよりも多くの方向に調整するための手段（３０）と、を更に備える、
ことを特徴とする付記１に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記６）
前記第１及び第２の複数のタイヤ係合部（２０，２２）を調整するための手段（３０）は、前記第１及び第２のタイヤ係合部（２０，２２）に連結された一つ以上のアクチュエータ（３０）を含む、
ことを特徴とする付記５に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記７）
前記タイヤ（Ｔ）の一つ以上の特徴を識別するための手段（Ｓ）を更に備え、
前記識別するための手段（Ｓ）は、前記一つ以上のアクチュエータ（３０）に接続された一つ以上のタイヤ特徴センサ（Ｓ）を含み、
前記一つ以上のタイヤ特徴センサ（Ｓ）は、前記一つ以上のアクチュエータ（３０）に接続されたプロセッサにタイヤ特徴データを提供し、
前記データは、前記タイヤ（Ｔ）の一つ以上の特徴を含み、
前記一つ以上の特徴には、前記タイヤ（Ｔ）の直径及び前記タイヤ（Ｔ）の幅が含まれ、
前記第１の複数のタイヤ係合部を半径方向に調整するための手段（３０）及び前記第２の複数のタイヤ係合部を一つよりも多くの方向に調整するための手段は、前記プロセッサに受け取られた前記タイヤ特徴データに応答する、
ことを特徴とする付記６に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記８）
タイヤ（Ｔ）とホイール（Ｗ）とを含むタイヤ・ホイール組立体（ＴＷ）を処理するための単一セルワークステーション（１０）であって、
取付及び割出サブステーション（１６，１０６）と、
前記取付及び割出サブステーション（１６，１０６）に近接して位置するロボットアーム（５２）と、
タイヤ（Ｔ）の重バランスポイント（ＴＨＰ）とホイール（Ｗ）の重バランスポイント（ＷＨＰ）とをオフセットするための手段と、を備える、
ことを特徴とする単一セルワークステーション（１０）。
（付記９）
前記タイヤ（Ｔ）の重バランスポイント（ＴＨＰ）とホイール（Ｗ）の重バランスポイント（ＷＨＰ）とをオフセットするための手段は、
前記タイヤ（Ｔ）の前記ホイール（Ｗ）に対する回転を防止するために、前記取付及び割出サブステーション（１６，１０６）を用いて前記タイヤ（Ｔ）をクランプし、
前記ロボットアーム（５２）を用いて前記ホイール（Ｗ）を前記タイヤ（Ｔ）に対して回転させる、
ことを特徴とする付記８に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記１０）
前記タイヤ（Ｔ）の重バランスポイント（ＴＨＰ）とホイール（Ｗ）の重バランスポイント（ＷＨＰ）とをオフセットするための手段は、
前記ホイール（Ｗ）の前記タイヤ（Ｔ）に対する回転を防止するために前記ロボットアーム（５２）を利用し、
前記取付及び割出サブステーション（１６，１０６）を用いて前記タイヤ（Ｔ）を前記ホイール（Ｗ）に対して回転させる、
ことを特徴とする付記８に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記１１）
前記タイヤ（Ｔ）の重バランスポイント（ＴＨＰ）とホイール（Ｗ）の重バランスポイント（ＷＨＰ）とをオフセットするための手段は、
前記取付及び割出サブステーション（１６，１０６）を用いて前記タイヤ（Ｔ）を第１の方向に回転させ、
前記ロボットアーム（５２）を用いて前記ホイール（Ｗ）を前記第１の方向と反対の第２の方向に回転させる、
ことを特徴とする付記８に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記１２）
タイヤ（Ｔ）とホイール（Ｗ）とを含むタイヤ・ホイール組立体（ＴＷ）を処理するための方法であって、
タイヤ（Ｔ）の第１の側壁面（ＴＳ１）を取付及び割出サブステーション（１６，１０６）に接して位置させる工程と、
ホイール（Ｗ）をロボットアーム（５２）に固定する工程と、
前記ホイール（Ｗ）を前記タイヤ（Ｔ）に配置する工程と、
タイヤ（Ｔ）の重バランスポイント（ＴＨＰ）とホイール（Ｗ）の重バランスポイント（ＷＨＰ）とをオフセットする工程と、を備える、
ことを特徴とする方法。
（付記１３）
前記配置する工程の後であって前記オフセットする工程の前に、
前記タイヤ（Ｔ）の前記ホイール（Ｗ）に対する回転を防止するために、前記取付及び割出サブステーション（１６，１０６）を用いて前記タイヤ（Ｔ）をクランプする工程と、
前記ロボットアーム（５２）を用いて前記ホイール（Ｗ）を前記タイヤ（Ｔ）に対して回転させる工程と、を更に備える、
ことを特徴とする付記１２に記載の方法。
（付記１４）
前記配置する工程の後であって前記オフセットする工程の前に、
前記ホイール（Ｗ）の前記タイヤ（Ｔ）に対する回転を防止するために前記ロボットアーム（５２）を利用する工程と、
前記取付及び割出サブステーション（１６，１０６）の一つ以上のコンポーネントを用いて前記タイヤ（Ｔ）を前記ホイール（Ｗ）に対して回転させる工程と、を更に備える、
ことを特徴とする付記１２に記載の方法。
（付記１５）
前記配置する工程の後であって前記オフセットする工程の前に、
前記取付及び割出サブステーション（１６，１０６）を用いて前記タイヤ（Ｔ）を第１の方向に回転させる工程と、
前記ロボットアーム（５２）を用いて前記ホイール（Ｗ）を前記第１の方向と反対の第２の方向に回転させる工程と、を更に備える、
ことを特徴とする付記１２に記載の方法。
（付記１６）
前記位置させる工程の前に、
前記タイヤ（Ｔ）の特徴を識別する工程と、
前記取付及び割出サブステーション（１６，１０６）の第１の複数のタイヤ係合部（２０）を半径方向に調整する工程と、を更に備える、
ことを特徴とする付記１２に記載の方法。
（付記１７）
前記位置させる工程の後に、
第２の複数のタイヤ係合部（２２）を、タイヤ（Ｔ）の前記第１の側壁面（ＴＳ１）と反対側の第２の側壁面（ＴＳ２）に接して位置させる工程と、
前記第１及び第２の複数のタイヤ係合部（２０，２２）を用いて前記タイヤ（Ｔ）をクランプする工程と、を更に備える、
ことを特徴とする付記１６に記載の方法。
（付記１８）
タイヤ（Ｔ）とホイール（Ｗ）とを含むタイヤ・ホイール組立体（ＴＷ）を処理するための単一セルワークステーション（１０）であって、
複数のタイヤ係合部（１３０）を有するプラットフォーム（１２４）を含む取付及び割出サブステーション（１０６）を備え、
前記複数のタイヤ係合部（１３０）は、前記プラットフォーム（１２４）の表面（１２６）から軸方向に離間するように延出し、
前記タイヤ係合部（１３０）は、ゼロよりも大きい摩擦係数（ｋ）をもつ上面（１３２）を有する複数のディンプル（１３０）によって画定されている、
ことを特徴とする単一セルワークステーション（１０）。
（付記１９）
前記上面（１３２）は、粘着性材料のコーティング（１３６）を含む、
ことを特徴とする付記１８に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記２０）
前記上面（１３２）は、鋸刃（１３８）形状を有する、
ことを特徴とする付記１８に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記２１）
前記複数のディンプル（１３０）には、ゴム、プラスチック、金属、又は木材が含まれる、
ことを特徴とする付記１８に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記２２）
前記上面（１３２）は、前記ホイール（Ｗ）が前記タイヤ（Ｔ）に対して回転されるときに前記タイヤ（Ｔ）の回転を防止するために、前記タイヤ（Ｔ）の側壁面（ＴＳ１）を支持するための手段を画定する、
ことを特徴とする付記１８に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記２３）
前記複数のディンプル（１３０）は、前記ホイール（Ｗ）による回転運動から前記タイヤ（Ｔ）に伝達される回転運動を止めるために、前記タイヤ（Ｔ）の前記ホイール（Ｗ）に対する位置を軸方向にオフセットするための手段を画定する、
ことを特徴とする付記１８に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記２４）
前記複数のディンプル（１３０）の側壁面は、軸線（Ａ−Ａ）から、前記ホイール（Ｗ）の半径よりも大きい距離を置いて、半径方向に離間している、
ことを特徴とする付記１８に記載の単一セルワークステーション（１０）。
（付記２５）
タイヤ（Ｔ）とホイール（Ｗ）とを含むタイヤ・ホイール組立体（ＴＷ）を処理するための方法であって、
前記ホイール（Ｗ）をロボットアーム（５２）に固定する工程と、
前記ホイール（Ｗ）を前記タイヤ（Ｔ）に配置する工程と、
前記ロボットアーム（５２）を利用して前記ホイール（Ｗ）を回転させる工程であって、前記ホイール（Ｗ）の回転が前記タイヤ（Ｔ）に回転を伝達するために利用される工程と、
前記タイヤ（Ｔ）の側壁面（ＴＳ１）を取付及び割出サブステーション（１６，１０６）に接して位置させると共に、前記ホイール（Ｗ）から前記タイヤ（Ｔ）への回転運動の更なる伝達を防止するように前記タイヤ（Ｔ）の前記ホイール（Ｗ）に対する位置をオフセットするために、前記ロボットアーム（５２）を前記取付及び割出サブステーションに向けて移動させる工程と、
前記タイヤ（Ｔ）の重バランスポイント（ＴＨＰ）と前記ホイール（Ｗ）の重バランスポイント（ＷＨＰ）とをオフセットするために、前記ロボットアーム（５２）を利用して、前記ホイール（Ｗ）を、前記タイヤ（Ｔ）に回転を伝達することなく、更に回転させる工程と、を備える、
ことを特徴とする方法。
（付記２６）
前記位置させる工程は、前記タイヤ（Ｔ）の前記側壁面（ＴＳ１）を、前記取付及び割出サブステーション（１０６）のプラットフォーム（１２４）の表面（１２６）から軸方向に離間するように延出する、複数のディンプル（１３０）の上面（１３２）に隣接して配置する工程を含む、
ことを特徴とする付記２５に記載の方法。
【図１】
0005389926.tif 000002
【図２】
0005389926.tif 000003
【図３】
0005389926.tif 000004
【図４】
0005389926.tif 000005
【図５】
0005389926.tif 000006
【図６】
0005389926.tif 000007
【図７】
0005389926.tif 000008
【図８】
0005389926.tif 000009
【図９】
0005389926.tif 000010
【図１０】
0005389926.tif 000011
【図１１】
0005389926.tif 000012
【図１２Ａ】
0005389926.tif 000013
【図１２Ｂ】
0005389926.tif 000014
【図１２Ｃ】
0005389926.tif 000015
【図１３】
0005389926.tif 000016
【図１４】
0005389926.tif 000017
【図１５】
0005389926.tif 000018
【図１６】
0005389926.tif 000019
【図１７】
0005389926.tif 000020
【図１８】
0005389926.tif 000021
【図１９】
0005389926.tif 000022
【図２０】
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