(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部に駆動されて水平面内をインデックス回転し、この水平面内に設定された投入ステージ、座押しステージ、穴開けステージ、面取りステージ及び取出しステージの間を移動するロータリーテーブルと、
前記投入ステージに設けられ、かつリムを位置決めして前記ロータリーテーブルに受渡す投入機と、
前記座押しステージに出退して、リムに座面を形成する座押し機と、
前記穴開けステージに出退して、前記座面と同軸に、リムにバルブ穴を開設する穴開け機と、
前記面取りステージに出退して、前記バルブ穴の面取りを行う面取り機と、
前記取出しステージに設けられ、加工済のリムを前記ロータリーテーブルから受取る取出し機とを有するリム加工装置であって、
前記ロータリーテーブルは、前記投入ステージにて位置決めされているリムを前記取出しステージまでクランプしたままの状態を保持すると共に、前記取出しステージにおいてクランプを解除するクランパを備え、
前記投入機は、リムに対し対称に開閉して、リムの内径側及び外径側からリムを挟着する一対の挟着爪と、これらの挟着爪を対称に開閉させる挟着爪駆動部とを有する位置決めユニットを備えていることを特徴とするリム加工装置。
【請求項２】
前記クランパは、リムの端縁を上下方向にクランプする押え板を有し、この押え板はリムの半径方向に長く形成されている請求項１記載のリム加工装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、加工中にリムが位置ずれを生じないようにして、リムを正確に加工できるようにしたリム加工装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
自動車用車輪を構成するリムを製造する過程中、リムに装着されたタイヤに給気を行うためのバルブ穴を開設する工程がある。
図７（ａ）は、この工程を行う前のリム１を示し、Ａはバルブ穴の加工を行うべき加工部である。そして、図７（ｂ）に示すように、まず座押し加工を行って、座面１ａを形成する。次に、同図（ｃ）のように、バルブ穴１ｂを開ける。ここで、座面１ａの中心軸と、バルブ穴１ｂの中心軸とは、通常０．１ｍｍ程度の誤差しか許されず、座面１ａ及びバルブ穴１ｂの形成には高い精度が求められる。次に、図７（ｃ）の一部拡大図に示すように、バルブ穴１ｂの開設時にカエリｔができることが多いので、面取りを行って図７（ｄ）のように、カエリｔを取り除く。
【０００３】
さて図８は、図７に示した工程を実施するための従来の加工装置を示す平面図である。図８中、Ｎ１はリム１の搬送方向を示し、この搬送方向Ｎ１に沿って座押し機３、穴開け機４及び面取り作業者５が、順次ライン状に配置される。また、２はリム１の位置決めステージであり、図８の加工装置に投入されたリム１は、まず位置決めステージ２で位置決めされ、矢印Ｎ２で示すように、座押し機３に渡され、座押し加工を受けリム１に座面１ａが形成される。次いで、矢印Ｎ３で示すようにリム１は図外の受渡手段により、座押し機３から穴開け機４へ渡され、リム１にバルブ穴１ｂが形成される。さらに、矢印Ｎ４で示すように、図外の受渡手段により、リム１は面取り作業者５へ渡され、面取り作業者はグラインダなどの面取り機６を用いてカエリｔを取除いて、矢印Ｎ５に示すように加工済のリム１を次工程へ搬出する。
【０００４】
ところで、リム１は図７（ａ）に示したように、側面に多数の凸凹がある複雑な形状をなしており、また前工程において定尺の平板を円筒状に折曲げ、突合せ溶接がなされているので、真円になっておらず、同一品種のリムであっても形状にばらつきがある。さらに、品種が異なると、側面の凸凹、半径及び幅が相違する。したがって、リム１を正確に位置決めすることは、非常に難しい。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ここで、図８に示す従来手段では、矢印Ｎ２，Ｎ３で示した受渡し中に、位置決めステージ２から受渡手段へ、受渡手段から座押し機３へ、座押し機３から受渡手段へ、受渡手段から穴開け機４へというように、何度もリム１の受渡動作が行われ、これらの受渡しの途中でリム１の位置ずれを生じやすく、座面１ａとバルブ穴１ｂとの位置精度不良となって、リム加工の歩留を向上し難いという問題点があった。
そこで本発明は、座面及びバルブ穴を正確に形成できるリム加工装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、駆動部に駆動されて水平面内をインデックス回転し、水平面内に設定された投入ステージ、座押しステージ、穴開けステージ、面取りステージ及び取出しステージの間を移動するロータリーテーブルと、投入ステージに設けられ、かつリムを位置決めしてロータリーテーブルに受渡す投入機と、座押しステージに出退して、リムに座面を形成する座押し機と、穴開けステージに出退して、座面と同軸に、リムにバルブ穴を開設する穴開け機と、面取りステージに出退して、バルブ穴の面取りを行う面取り機と、取出しステージに設けられ、加工済のリムをロータリーテーブルから受取る取出し機とを有するリム加工装置であって、ロータリーテーブルは、投入ステージにて位置決めされているリムを取出しステージまでクランプしたままの状態を保持すると共に、取出しステージにおいてクランプを解除するクランパを備え、投入機は、リムに対し対称に開閉して、リムの内径側及び外径側からリムを挟着する一対の挟着爪と、これらの挟着爪を対称に開閉させる挟着爪駆動部とを有する位置決めユニットを備えているものである。
【０００７】
【作用】
上記構成により、リムは投入機により位置決めされて、投入ステージにおいてロータリーテーブルに設けられたクランパにクランプされる。そして、ロータリーテーブルがインデックス回転するにつれ、座押しステージにて座押し機がリムに座面を形成し、穴開けステージにて、穴開け機がリムにバルブ穴を開設し、面取りステージにて、面取り機がカエリを除去し、取出しステージへ至る。この間リムは、クランパによりロータリーテーブルの所定位置に固定され、ロータリーテーブルと共にインデックス回転するので、位置ずれを生ずることなく、正確な加工を行うことができる。そして、リムは取出しステージにて、クランパのクランプが解除され、取出し機に受取られる。
【０００８】
【実施例】
次に図面を参照しながら、本発明の実施例を説明する。
図１は本発明の一実施例に係るリム加工装置の全体平面図である。１００は矢印θ方向にインデックス回転するロータリーテーブル、２００は投入ステージ（リム１は位置Ｐ１）に設けられ、リム１を位置決めしてロータリーテーブル１００に受渡す投入機、３００は座押しステージ（リム１は位置Ｐ２）に出退してリム１に座面１ａを形成する座押し機である。このうち、３０１は第１基台であり、３０２は第１基台３０１上に矢印Ｍ１方向スライド自在に載置された座押し機本体、３０３は第１基台３０１上の後部に固定されたモータ、３０４は座押し機本体３０２の後部に連結された送りナット、３０５は送りナット３０４に螺合すると共に、モータ３０３により駆動される送りねじである。したがってモータ３０３を作動させると、座押し機本体３０２を矢印Ｍ１方向に出退させることができる。３０６は、軸支部３０７に軸支され、矢印α方向に開閉し、座押しステージにあるリム１の側部を側方からクランプする補助クランパである。座押し加工時には、リム１に大きな荷重が作用するため、ロータリーテーブル１００の後述するクランパに加えて、補助クランパ３０６によりリム１を押えるようになっている。また補助クランパ３０６を矢印α方向に開閉できるようにしたもので、リム１の品種変更に伴ない、リム１の半径が変更された場合にも、対応できるようになっている。
【０００９】
４００は、穴開けステージ（リム１は位置Ｐ３）に出退して、座面１ａと同軸にリム１にバルブ穴１ｂを開設する穴開け機、５００は面取りステージ（リム１は位置Ｐ４）に出退してバルブ穴１ｂの面取りを行う面取り機である。これら穴開け機４００、面取り機５００も、前述の座押し機３００と同様に、第２基台４０１、第３基台５０１、穴開け機本体４０２、面取り機本体５０２、モータ４０３，５０３、送りナット４０４，５０４、送りねじ４０５，５０５を有し、モータ４０３，５０３を作動させることにより、穴開け機本体４０２、面取り機本体５０２を、それぞれ矢印Ｍ２，Ｍ３方向に出退させることができる。なお、座押し機本体３０２、穴開け機本体４０２及び面取り機本体５０２自体の構成は、公知であるので説明を省略する。６００は取出しステージ（リム１は位置Ｐ５）に設けられ、加工済のリム１をロータリーテーブル１００から受取る取出し機である。
【００１０】
次にロータリーテーブル１００について説明する。図２はロータリーテーブル１００の平面図、図３は同正面図である。このうち、１０１は支持枠、１０２は支持枠１０１に設けられた軸支部であり、１０３は軸支部１０２により垂直に軸支されるシャフト、１０４は減速機１０５を介してシャフト１０３をインデックス回転させるモータである。これらモータ１０４、減速機１０５によりロータリーテーブル１００の駆動部が構成される。１０６はシャフト１０３の上部に軸着される回転板、１０７〜１１１は、逆Ｌ字状のアームであり、角度７２度おきに放射状に配設されると共に、これらのアーム１０７〜１１１の基端部は、シャフト１０３を取囲むように回転板１０６に固定される。１１２はアーム１０７〜１１１の先端部に下向きに固定されるシリンダであり、シリンダ１１２のロッド１１３の下端は、幅広のＬ字状をなすブラケット１１４に連結され、１１５はブラケット１１４の下面の両端に固定されると共に、リム１の半径方向に長く形成された（図２の斜線部参照）押え板である。また、１１６はほぼ押え板１１５と対向するように回転板１０６の上面に固定された受け板である。さらに、１１７はアーム１０７〜１１１の立上り部に垂直に固定されたガイド、１１８はブラケット１１４の立上り部に固定され、かつガイド１１７にスライド自在に係合するスライダである。したがって、シリンダ１１２を作動させると、図３の矢印Ｍ４で示すように、ブラケット１１４と押え板１１５を昇降させ、リム１の端縁を、押え板１１５と受け板１１６の間に、上下方向にクランプしたり、クランブを解除したりすることができる。また、押え板１１６を上述のように長く形成したので、リム１の半径が変更されても、リム１をしっかりクランプすることができ（図４も参照）、リム１の品種変更に対応できる。
【００１１】
次に投入機２００について説明する。図４は投入機２００の平面図、図５は位置決めユニットの拡大側面図である。２０１，２０２はロータリーテーブル１００の投入位置に向けて延び、かつ平行に配設される一対のガイドレールであり、２０３はガイドレール２０１，２０２の両脇に設けられ、リム１の端縁が載置されると共に、転動してリム１を案内するローラである。２０４はそのロッド２０５が後述する位置決めユニット２１０に連結され、位置決めユニット２１０を図４の実線位置と鎖線位置（位置Ｐ１）との間を移動させるシリンダである。
【００１２】
さて図５も参照しながら説明するに、位置決めユニット２１０のうち、２１１は下面に設けられたスライダ２１２によりガイドレール２０１，２０２に案内される支持板である。２１３，２１４は支持板２１１上に所定間隔をおいてガイドレール２０１，２０２と直角に軸支される同径の軸であり、これらの軸２１３，２１４はリム１の側部を外側から挟着する第１挟着爪２１５と、内側から挟着する第２挟着爪２１６とのそれぞれに軸着されている。また、軸２１３，２１４には、同一の歯車からなる第１ピニオン２１７及び第２ピニオン２１８が軸着され、これら第１，第２ピニオン２１７，２１８はラック杆２１９に螺合しており、２２０はそのロッド２２１がラック杆２１９の下部に連結され、ラック杆２１９を昇降させるシリンダであり、シリンダ２２０は支持板２１１に固定されている。したがって、シリンダ２２０を作動してロッド２２１を突出させると、鎖線で示すように第１，第２の挟着爪２１５，２１６を開くことができ、逆にロッド２２１を没入させると、実線で示すように、第１，第２挟着爪２１５，２１６を閉じて、リム１の側部を内外からクランプすることができる。これらシリンダ２２０、ラック杆２１９、第１，第２ピニオン２１７，２１８により挟着爪駆動部が構成される。ここで、第１，第２のピニオン２１７，２１８は同じ歯車からなり、同一のラック杆２１９に螺合しているので、第１，第２挟着爪２１５，２１６は必ずラック杆２１９の中心軸に対して全く対称な動作を行い、リム１の形状如何にかかわらず、リム１をラック杆２１９の中心軸（第１，第２挟着爪２１５，２１６の対称軸）上で位置決めすることができる。
【００１３】
したがって、ローラ２０３上に搭載され、図４の実線で示すように開いた状態の第１，第２挟着爪２１５，２１６の間にリム１のロータリーテーブル１００の反対側の側部が至ると、図５の実線で示すように、第１，第２挟着爪２１５，２１６を閉じて、リム１の側部をラック杆２１９の中心軸上で位置決めする。次いで、シリンダ２０４を作動して、図４鎖線位置まで位置決めユニット２１０とリム１を送り、ロータリーテーブル１００のシリンダ１１２を作動して、押え板１１５と受け板１１６でリム１のロータリーテーブル１００側の端縁をクランプする。この際、第１，第２挟着爪２１５，２１６は押え板１１５の反対側の側部を挟着し、押え板１１５などと干渉することなく挟着を保持したままの状態にあり、位置決めされたリム１を位置ずれを生ずることなくロータリーテーブル１００側にクランプさせることができる。そして受渡しが終了したならば、シリンダ２２０を作動しロッド２２１を突出させ第１，第２挟着爪２１５，２１６を開き、シリンダ２０４のロッド２０５を没入させることにより、図４実線位置へ位置決めユニット２１０を復帰させる。この後、ロータリーテーブル１００がインデックス回転するにつれ、リム１は座押し、穴開け、面取りの加工を受けるものである。
【００１４】
次に、取出し機６００について図６の側面図を参照しながら説明する。まず、６０１は取出しステージ（リム１は位置Ｐ５）に至ったリム１を下受けする水平なローラ、６０２は排出方向Ｍ５に沿って下向きに傾斜するように設けられた排出ローラであり、６０３は足部６０２ａにより支持される横板、６０５は横板６０３に排出方向Ｍ５に沿って設けられたガイド杆６０４に案内される縦板であり、６０６はそのロッド６０７の先端部が縦板６０５に連結され、縦板６０５を排出方向Ｍ５に往復移動させる横シリンダ、６０８は縦板６０５の上部に下向きに支持され、そのロッド６０９の先端部に押当杆６１０が連結された縦シリンダである。
【００１５】
したがって、まず縦シリンダ６０８を作動して、押当杆６１０を上昇させておき、加工済のリム１がロータリーテーブル１００のインデックス回転により、取出しステージへ送られるまで待ち、リム１が同ステージへ送られてローラ６０１上に載置されたならば、縦シリンダ６０８を作動して、矢印Ｍ６で示すように押当杆６１０を下降させる。次いで、横シリンダ６０６を作動して、ロッド６０７を引くことにより、押当杆６１０をリム１の側部の内側へ押当させ、なおロッド６０７を矢印Ｍ７方向に引くことにより、下向きに傾斜する排出ローラ６０２上へリム１を移動させる。そして、矢印Ｍ８で示すように、縦シリンダ６０８を作動して、押当杆６１０を上昇させ、排出ローラ６０２によりリム１を排出する。なお、次に横シリンダ６０６を作動して、押当杆６１０をロータリーテーブル１００側へ移動させ、次のリム１の排出に備えるものである。
【００１６】
このように、本実施例のリム加工装置では、５角形のロータリーテーブルを採用し、座押しステージなど各ステーションに対応し、押え板１１５を有するアーム１０７〜１１１を設けたので、各工程を同時並行的に連続して行うことができ、加工作業の効率を向上することができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明のリム加工装置は、駆動部に駆動されて水平面内をインデックス回転し、水平面内に設定された投入ステージ、座押しステージ、穴開けステージ、面取りステージ及び取出しステージの間を移動するロータリーテーブルと、投入ステージに設けられ、かつリムを位置決めしてロータリーテーブルに受渡す投入機と、座押しステージに出退して、リムに座面を形成する座押し機と、穴開けステージに出退して、座面と同軸に、リムにバルブ穴を開設する穴開け機と、面取りステージに出退して、バルブ穴の面取りを行う面取り機と、取出しステージに設けられ、加工済のリムをロータリーテーブルから受取る取出し機とを有するリム加工装置であって、ロータリーテーブルは、投入ステージにて位置決めされているリムを取出しステージまでクランプしたままの状態を保持すると共に、取出しステージにおいてクランプを解除するクランパを備えているので、リムはロータリーテーブルの所定位置に位置決めされたまま加工を受けるものであって、位置ずれを生じることなく正確な加工を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るリム加工装置の全体平面図
【図２】本発明の一実施例に係るロータリーテーブルの平面図
【図３】本発明の一実施例に係るロータリーテーブルの正面図
【図４】本発明の一実施例に係る投入機の平面図
【図５】本発明の一実施例に係る位置決めユニットの拡大側面図
【図６】本発明の一実施例に係る取出し機の側面図
【図７】（ａ）従来のリムの断面図
（ｂ）従来のリムの加工工程説明図
（ｃ）従来のリムの加工工程説明図
（ｄ）従来のリムの加工工程説明図
【図８】従来のリム加工装置の平面図
【符号の説明】
１  リム
１ａ  座面
１ｂ  バルブ穴
１００  ロータリーテーブル
２００  投入機
３００  座押し機
４００  穴開け機
５００  面取り機
６００  取出し機
Ｐ１  投入ステージ
Ｐ２  座押しステージ
Ｐ３  穴開けステージ
Ｐ４  面取りステージ
Ｐ５  取出しステージ
【図１】
0003677524.tif 000002
【図２】
0003677524.tif 000003
【図３】
0003677524.tif 000004
【図４】
0003677524.tif 000005
【図５】
0003677524.tif 000006
【図６】
0003677524.tif 000007
【図７】
0003677524.tif 000008
【図８】
0003677524.tif 000009