(57)【要約】【課題】タイヤの取付角度を容易に測定することができ、その測定結果をタイヤ取付装置に供給することができるタイヤ取付角度測定装置を提供する。【解決手段】タイヤ取付角度測定装置１０により、ディスクロータ６をハブ２に押し付けて、ディスクロータ６のハブ当接面７ａをハブ２のハブ面２ａに接面させ、ボス部端面７ｂの傾斜角度をハブ２のハブ面２ａと平行に配置した状態でボス部端面７ｂの傾斜角度を測定する。これにより、ハブ２の中心座標位置、トー角、キャンバー角の正確な値を得ることができる。したがって、正確なタイヤ取付角度の情報をタイヤ取付装置に提供することができ、タイヤ取付装置によるタイヤ取付作業を適切に行わせることができる。【選択図】  図１
2006123808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
タイヤが取り付けられるハブのタイヤ取付角度を測定し、該測定したタイヤ取付角度の情報をタイヤ取付装置に提供するタイヤ取付角度測定装置において、
前記ハブのハブ面に接近及び離間する移動手段と、
該移動手段の接近方向への移動により、ディスクロータ等の被挟持部材を前記ハブに押し付ける押付手段と、
該押付手段により前記被挟持部材のハブ当接面を前記ハブのハブ面に接面させた状態で前記被挟持部材の中心座標位置と傾斜角度を測定する傾斜角度測定手段と、
を備えることを特徴とするタイヤ取付角度測定装置。
【請求項２】
該押付手段を回転駆動する回転手段を有し、
前記押付手段により前記被挟持部材を前記ハブに押し付けた状態で前記回転手段を回転させて前記被挟持部材と前記ハブを連れ回りさせ、予め設定された位相位置に位相合わせすることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ取付角度測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タイヤが取り付けられるハブのタイヤ取付角度を測定し、その測定したタイヤ取付角度の情報をタイヤ取付装置に提供するタイヤ取付角度測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、タイヤ取付ロボットシステム１００を説明する図であり、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は平面図である。
【０００３】
タイヤ取付ロボットシステム１００は、自動車製造工場の車両組立ラインを搬送される車体１に対し、その車体１のハブ２にタイヤ５を取り付けるタイヤ取付ロボット１０１と、タイヤ取付ロボット１０１に制御信号等を出力するロボットコントローラ１０２と、コンピュータ等からなる演算装置１０３と、ハブ２を撮影するカメラ１０４、１０５と、カメラ１０４、１０５から出力される画像情報を演算処理する画像処理装置１０６を備えている。尚、タイヤ５には、タイヤホイールが組み込まれている。
【０００４】
タイヤ取付ロボット１０１は、ロボットアーム１０１ａの先端にチャッキングユニット１１０を備えており、チャッキングユニット１１０には、タイヤ置き場に載置されているタイヤ５を挟持するチャック１１１と、ナット供給ロボット１０７から供給されるホイールナット（図示せず）をハブボルト４に螺合させるナットランナ（図示せず）が設けられている。
【０００５】
タイヤ取付ロボットシステム１００は、車体１が車両組立ラインのタイヤ取付ステージに搬送されると、車体１のハブ２をカメラ１０４、１０５によって撮影し、その画像情報を画像処理装置１０６に出力する。画像処理装置１０６は、カメラ１０４、１０５から入力した画像情報に基づき演算処理を行い、ハブ２の中心座標、トー角等からなる傾き、及びハブボルト４の位相を求め、その演算結果を演算装置１０３を介してロボットコントローラ１０２に出力する。
【０００６】
ロボットコントローラ１０２は、ハブ２の中心座標、トー角、キャンバー角、ハブボルト４の位相等の各情報に基づいてタイヤ５の取付角度を設定し、そのタイヤ取付角度に応じてタイヤ取付ロボット１０１を制御し、チャック１１１に挟持されたタイヤ５の中心座標及び傾斜角をハブ２に一致させ且つタイヤホイールのハブボルト穴の位相をハブボルト４に一致させて、タイヤ５をハブ２に取り付けている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平５−２２１３５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、ハブ２とタイヤ５との間には、図示していないディスクロータやブレーキドラム等（以下、ディスクロータ等という）の被挟持部材が介在される。ディスクロータ等の被挟持部材は、タイヤ５と共締めすることによってハブ２に固定されるように構成されている。したがって、車体組立ラインでタイヤ取付前は、ハブ２と一体に固定されておらず、ハブ２に引っ掛けて吊り下げられた状態となっている。
【０００９】
このため、ハブ２のハブ面２ａは、ディスクロータ等の被挟持部材によって覆われて隠されており、また、そのディスクロータ等の傾斜角度はハブ２の傾斜角度等とは一致していない。したがって、カメラ１０４、１０５によってハブ２を撮影することはできず、ディスクロータ等の被挟持部材を撮影してもその画像情報からハブ２の中心座標や傾斜角を求めることはできず、タイヤ取付角度を設定することはできない。
【００１０】
ここで、ディスクロータ等から突出しているハブボルト４をカメラ１０４、１０５で撮影してハブボルト４の位置を測定し、その測定位置に基づいてタイヤ取付角度を設定する方法や、ハブボルト４の先端部に当接板を当接させてタイヤ取付角度を設定する方法も考えられる。
【００１１】
しかしながら、ハブボルト４は、長さ方向に±１ｍｍの誤差があり、ハブボルト４の先端部の形状も球面や平面ではない。したがって、タイヤ取付角度に最大で３°程度の誤差が発生するおそれがあり、円滑なタイヤ取付作業の阻害が懸念される。
【００１２】
本発明は、これらの問題に鑑みなされたものであり、その目的は、タイヤの取付角度を容易に測定することができ、その測定結果をライン下流側のタイヤ取付装置に供給するタイヤ取付角度測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決する請求項１に記載の発明によるタイヤ取付角度測定装置は、タイヤが取り付けられるハブのタイヤ取付角度を測定し、その測定したタイヤ取付角度の情報をタイヤ取付装置に提供するタイヤ取付角度測定装置において、ハブのハブ面に接近及び離間する移動手段と、その移動手段の接近方向への移動により、ディスクロータ等の被挟持部材をハブに押し付ける押付手段と、その押付手段により被挟持部材のハブ当接面をハブのハブ面に接面させた状態で被挟持部材の中心座標位置と傾斜角度を測定する傾斜角度測定手段とを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のタイヤ取付角度測定装置において、前記押付手段を回転駆動する回転手段を有し、押付手段により被挟持部材をハブに押し付けた状態で回転手段を回転させて被挟持部材とハブを連れ回りさせ、予め設定された位相位置に位相合わせすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１の発明によると、移動手段の接近方向への移動により被挟持部材をハブに押し付けて被挟持部材のハブ当接面をハブのハブ面に接面させた状態で被挟持部材の中心座標位置と傾斜角度を測定するので、ハブのタイヤ取付角度を適切に測定することができる。
【００１６】
したがって、タイヤ取付装置は、その測定したハブのタイヤ取付角度の情報に基づいてタイヤの取付角度を調整することができ、タイヤの取り付け作業を適切かつ容易に行うことができる。
【００１７】
請求項２の発明によると、押付手段により被挟持部材をハブに押し付けた状態で回転手段を回転させて被挟持部材とハブを連れ回りさせ、予め設定された位相位置に位相合わせするので、タイヤ取付装置でタイヤの位相をハブの位相に一致させる作業を行う必要がなく、タイヤ取付装置の構成を簡単なものとすることができ、タイヤ取付装置においてタイヤの取り付け作業を簡単でかつ容易に行わせることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態について図に基づいて説明する。尚、従来と同様の構成要素には同一の符号を付することでその詳細な説明を省略する。図１は、本実施の形態におけるタイヤ取付角度測定装置１０の構成を説明する図である。
【００１９】
タイヤ取付角度測定装置１０は、自動車製造工場の車両組立ラインでそのライン途中に予め設定されたタイヤ取付ステージに設置されている。そして、タイヤ取付角度測定装置１０の下流側には、タイヤ取付角度測定装置１０が測定した測定結果に基づいてタイヤ５（図６を参照）をハブ２に取り付ける公知のタイヤ取付装置（図示せず）が設置されている。
【００２０】
車両組立ラインのタイヤ取付ステージでは、組立途中の車体１が搬送装置によって吊り下げられており、車両組立ラインの進行方向前方に車体１の前部が位置し、進行方向後方に車体１の後部が位置するように支持されている。
【００２１】
そして、その車体１には前輪用と後輪用の懸架装置がそれぞれ取り付けられており、懸架装置の下部には、車幅方向外側に向かって突出するように車軸が設けられ、ハブ２が回転自在に取り付け支持されている。
【００２２】
ハブ２は、車幅方向外側に向かって対向するハブ面２ａを有しており、そのハブ面２ａから垂直に突出するように複数本のハブボルト４が取り付けられている。
【００２３】
タイヤ取付ステージでは、車体１は搬送装置によって吊り下げ支持されているので、懸架装置が伸張した状態となっている。したがって、ハブ２は、ハブ面２ａの上部が下部よりも車幅方向外側に位置するように下方に向かって傾斜した姿勢状態となっている。
【００２４】
そして、ハブ２にはディスクロータ（被挟持部材）６が引っ掛けて吊り下げられた状態で係止されている。ディスクロータ６は、断面が略ハット形状を有しており、ハブ２に外嵌されるボス部７と、ボス部７の端部から径方向に延出する円盤部８を有している。ディスクロータ６のボス部７は、タイヤ５との共締めによりハブ面２ａに接面するハブ当接面７ａと、タイヤ５のホイール取り付け面に接面するボス部端面７ｂとを有している。ディスクロータ６のハブ当接面７ａとボス部端面７ｂは互いに平行に形成されており、ディスクロータ６を軸方向に押し付けてしてハブ当接面７ａをハブ２のハブ面２ａに接面させた場合に、ディスクロータ６のボス部端面７ｂがハブ２のハブ面２ａと平行に延在しかつハブ２の回転中心軸線Ｌｈとディスクロータ６の回転中心軸線Ｌｄとが一致するように構成されている。そして、ディスクロータ６のボス部７には、ハブ当接面７ａからボス部端面７ｂに亘ってハブボルト４が挿通されるボルト穴が軸方向に沿って貫通形成されている。
【００２５】
タイヤ取付角度測定装置１０は、タイヤ取付ステージに停止された車体の側面から車幅方向外側に所定距離だけ離間する位置に設置されたベッド１１と、ベッド１１の上面で車幅方向に沿って水平に移動する第１スライドテーブル１２と、第１スライドテーブル１２の上面で車体前後方向に沿って水平に移動する第２スライドテーブル１３と、第２スライドテーブル１３の上部に設けられて上下方向に移動するリフトテーブル１４を有している。
【００２６】
リフトテーブル１４には、第１スライドテーブル１２の前進移動により、ディスクロータ６のボス部端面７ｂに接面してディスクロータ６を軸方向に押し付けてハブ当接面７ａをハブ面２ａに接面させる押付手段２０と、その押付手段２０によってハブに押し付けられたディスクロータ６の傾斜角度を測定する傾斜角度測定手段３０と、ディスクロータ６を押し付けた状態で押付手段２０を回転駆動してディスクロータ６とハブ２を押付手段２０と共に連れ回りさせる回転手段４０が設けられている。
【００２７】
押付手段２０は、ディスクロータ６のボス部端面７ｂに対向してリフトテーブル１４に揺動自在に支持され、ディスクロータ６の傾斜角度に倣ってボス部端面７ｂに接面する押付板２１を有している。押付板２１の先端部は、例えばウレタンやネオプレーンゴムなどの摩擦係数の高い材質で構成されている。
【００２８】
傾斜角度測定手段３０は、ディスクロータ６のボス部端面７ｂを撮影してディスクロータ６の中心座標位置を求める画像処理手段３１と、ディスクロータ６のボス部端面７ｂとの離間距離を計測する距離測定手段３４を備えている。
【００２９】
画像処理手段３１は、ディスクロータ６のボス部端面７ｂを撮影するカメラ３２を備えており、カメラ３２により撮影したボス部端面７ｂの画像情報に基づき演算処理を行い、ハブ２の中心座標位置を求めるように構成されている。
【００３０】
距離測定手段３４は、本実施の形態では３個のレーザ距離センサ３５を備えており、ボス部端面７ｂの車体上方側と車体下方側と車体後方側の３箇所に各々レーザを照射することによってこれらの離間距離を測定し、ハブ２のトー角とキャンバー角を求めるように構成されている。
【００３１】
回転手段４０は、電源の供給により押付手段２０を回転させる回転モータ４１と、押付手段２０と共に回転されるハブ２のハブボルト４に当接することによってハブボルト４の位相位置を検知するリミットスイッチ４２を有しており、リミットスイッチ４２からの検知信号に基づいて回転モータ３１を停止してハブボルト４の位相を予め設定された位置に停止させるように構成されている。
【００３２】
リミットスイッチ４２は、リフトテーブル１４の先端からハブ２側に向かって突設されたブラケット１５の上面に設けられており、車体前後方向に沿って移動し、ハブボルト４の位相を検知する検知位置と、ハブボルト４から離間した待避位置とに選択的に移動できるように構成されている。
【００３３】
次に、上記構成を有するタイヤ取付角度測定装置１０によるタイヤ取付角度の測定方法について図２〜図４を参照しつつ以下に説明する。
【００３４】
まず最初に、タイヤ取付角度測定装置１０は、車体１がタイヤ取付ステージに搬送され、車体１のハブ２がタイヤ取付角度測定装置１０に対向する位置に停止されると、傾斜角度測定手段３０の画像処理手段３１がカメラ３２によりディスクロータ６のボス部端面７ｂを撮影し、その画像情報に基づきハブ２の概略中心座標位置を求める。そして、第２スライドテーブル１３とリフトテーブル１４の停止位置を制御して、押付板２１の中心位置がハブ２の概略中心座標位置に対向する位置に配置する。
【００３５】
次に、第１スライドテーブル１２を前進移動させ、押付手段２０の押付板２１をボス部端面７ｂに接面させ、ディスクロータ６をハブ２に押し付ける。押付板２１は、リフトテーブル１４に揺動自在に支持されているので、ディスクロータ６の傾斜角度に倣って揺動し、ディスクロータ６のハブ当接面７ｂをハブ２のハブ面２ａに接面させる。これにより、ディスクロータ６のボス部端面７ｂがハブ２のハブ面２ａと平行に配置されると共に、ディスクロータ６の回転中心軸線Ｌｄがハブ２の回転中心軸線Ｌｈと同軸上に配置される（図２を参照）。
【００３６】
それから、画像処理手段３１のカメラ３２によりディスクロータ６のボス部端面７ｂを再び撮影し、その画像情報に基づきハブ２の中心座標位置を求める。そして、距離測定手段３４の３個のレーザ距離センサ３５によりディスクロータ６の車体上方側と車体下方側と車体後方側の３箇所に各々レーザを照射して、これらとの離間距離を測定し、かかる姿勢状態におけるハブ２のトー角とキャンバー角を求める（図３を参照）。
【００３７】
上記演算により求めたハブ２の中心座標位置と、トー角と、キャンバー角の情報をハブ２のタイヤ取付角度の情報としてタイヤ取付角度測定装置１０内に予め設けられている記憶手段（図示せず）に記憶する。
【００３８】
上記構成を有するタイヤ取付角度測定装置１０は、タイヤ取付角度の測定の後にハブボルト４の位相合わせを行う。ハブボルト４の位相合わせは、距離測定手段３４による離間距離の測定後に連続して行われる。
【００３９】
まず、リミットスイッチ４２が待避位置から検知位置に移動される。そして、回転モータ４１を所定回転数で回転させて押付手段２０の押付板２１を回転させ、押付板２１をディスクロータ６のボス部端面７ｂに押し付けた状態でハブ２の回転中心軸線Ｌｈを中心として所定方向に回転させ、ディスクロータ６とハブ２を連れ回りさせる（図４を参照）。
【００４０】
ディスクロータ６とハブ２の連れ回りにより、ハブボルト４の位相が変化し、ハブボルト４がリミットスイッチ４２に当接した時点で回転モータ４１の回転を停止させ、ハブボルト４の位相を予め設定された位置に位相合わせする。
【００４１】
ハブボルト４の位相合わせが終了すると、リミットスイッチ４２を検知位置から待避位置に移動させてハブボルト４との当接を解除する。そして、第１スライドテーブル１２を後退移動させて、押付板２１をディスクロータ６から離間させる（図５を参照）。
【００４２】
タイヤ取付角度測定装置１０は、第１スライドテーブル１２を後退位置に移動させて押付板２１をディスクロータ６から離間させると、記憶手段に記憶されているタイヤ取付角度の情報をタイヤ取付装置（図示せず）に出力する。タイヤ取付装置は、タイヤ取付角度測定装置１０から入力したタイヤ取付角度の情報に基づいてタイヤ５の取付角度を調整し、ディスクロータ６を間に介在させてタイヤ５をハブ２に押し付ける。そして、タイヤ５のボルト穴から突出するハブボルト４にホイールナット（図示せず）を螺合させる。
【００４３】
上記構成を有するタイヤ取付角度測定装置１０によれば、ディスクロータ６をハブ２に押し付けて、ディスクロータ６のハブ当接面７ａをハブ２のハブ面２ａに接面させ、ボス部端面７ｂの傾斜角度をハブ２のハブ面２ａと平行に配置した状態でボス部端面７ｂの傾斜角度を測定するので、ハブ２の中心座標位置、トー角、キャンバー角の正確な値を得ることができる。したがって、かかる正確な情報をタイヤ取付装置に提供することによって、タイヤ取付装置によるタイヤ取付作業を適切に行わせることができる。
【００４４】
また、タイヤ取付角度測定装置１０でハブボルト４の位相合わせを行うので、タイヤ取付装置でタイヤ５をハブボルト４の位相に合わせて回転させる必要がなく、タイヤ取付装置の構成を簡単なものとすることができ、タイヤ取付作業を迅速且つ容易に行うことができる。
【００４５】
尚、本発明は、上述の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施の形態では、ディスクロータ６を被挟持部材の例として説明したが、ドラムブレーキのドラムカバーであっても同様の作用効果を得ることができる。また、距離測定手段３４としてレーザ距離センサ３５を用いた場合を例に説明したが、超音波距離センサ等を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施の形態におけるタイヤ取付角度測定装置の構成を説明する図である。
【図２】押付板をディスクロータのボス部端面に押し付けた状態を示す図である。
【図３】ディスクロータの傾斜角度を測定している状態を示す図である。
【図４】ハブボルトの位相合わせを行っている状態を示す図である。
【図５】タイヤ取付角度測定装置の後退移動状態を示す図である。
【図６】従来技術を説明する図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  車体
２  ハブ
２ａ  ハブ面
４  バブボルト
５  タイヤ
６  ディスクロータ
７  ボス部
７ａ  ハブ当接面
７ｂ  ボス部端面
１０  タイヤ取付角度測定装置
２０  押付手段
２１  押付板
３０  傾斜角度測定手段
３１  画像処理手段
３２  カメラ
３４  距離測定手段
３５  レーザ距離センサ
４０  回転手段
４１  回転モータ
４２  リミットスイッチ
【図１】
2006123808.tif 000003
【図２】
2006123808.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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