(57)【要約】【課題】  バルブ穴位置を所定の位置に保持しつつステーション間にワークを搬送でき各ステーションの工程を実行することができるホイールの製造システムの提供。【解決手段】  バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４内に、リムをクランプするリムクランパー４３とバルブ穴コイン機４１とディスク・リム仮嵌入機４２とを配置し、リムクランパー４３によりリムをクランプしたまま、バルブ穴コイン機４１によるリムバルブ穴のコインとディスク・リム仮嵌入機４２によるディスク・リム仮嵌入を行うようにして、バルブ穴コイン工程とディスク・リム仮嵌入工程を、同一ステーション内に統合したホイールの製造システム。【選択図】        図２
2006062037.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション内に、リムをクランプするリムクランパーとバルブ穴コイン機とディスク・リム仮嵌入機とを配置し、リムクランパーによりリムをクランプしたまま、バルブ穴コイン機によるリムバルブ穴のコインとディスク・リム仮嵌入機によるディスク・リム仮嵌入を行うようにして、バルブ穴コイン工程とディスク・リム仮嵌入工程を、同一ステーション内に統合したホイールの製造システム。
【請求項２】
バルブ穴あけステーションとバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションとの間に配置されバルブ穴あけステーションからバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションへワークを搬送する第１の汎用ロボットと、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションとディスク・リム本嵌入ステーションとの間に配置されバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションからディスク・リム本嵌入ステーションへワークを搬送する第２の汎用ロボットを備え、第１の汎用ロボットと第２の汎用ロボットは制御装置に接続されていて第１の汎用ロボットと第２の汎用ロボットの作動が制御装置によりコントロールされる請求項１記載のホイールの製造システム。
【請求項３】
リムクランパーは制御装置に接続されていてリムクランパーの作動が制御装置によりコントロールされ、
ディスク・リム仮嵌入ステーションからディスク・リム本嵌入ステーションへのワークの搬送において、ワークをリムクランパーでクランプした状態で第２の汎用ロボットでワークを掴み、第２の汎用ロボットでワークを掴んだ後ワークからリムクランパーを外すように、第２の汎用ロボットとリムクランパーの作動が制御装置により関連づけられている請求項２記載のホイールの製造システム。
【請求項４】
ディスク・リム仮嵌入機はディスク保持・嵌入用ヘッドを水平移動させる第１のサーボモータとディスク保持・嵌入用ヘッドを昇降させる第２のサーボモータを備えており、第１のサーボモータと第２のサーボモータは制御装置に接続されていて第１のサーボモータと第２のサーボモータの作動が制御装置によりコントロールされ、
リムサイズの変化に応じてリムクランパーでクランプされたリムの軸芯の水平方向位置が変わる時に、第１のサーボモータによるディスク保持・嵌入用ヘッドの水平移送端位置と第２の汎用ロボットによるワークのつかみ位置を制御装置で調整してリムの軸芯の水平方向位置の変化に対応可能になっている請求項２記載のホイールの製造システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、リムとディスクとの溶接型ホイールの製造システム（装置）に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のホイール製造システムでは、たとえば実開昭６２−１７２５２８号公報に示されているように、リムのバルブ穴あけ工程、バルブ穴コイン工程、ディスク・リム仮嵌入工程、ディスク・リム本嵌入工程の順に行われ、各工程は別々のステーションで行われ、各ステーション間のワーク（仮嵌入前はリム、仮嵌入以後はディスク・リム）の搬送はトランスファーフィーダまたはローラーコンベアで行われていた。
【特許文献１】実開昭６２−１７２５２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来のホイール製造システムには、つぎの問題がある。
（イ）トランスファーフィーダによるワークの搬送では、ワークを掴むグリッパがワークをワークの両側から挟んだり放したりすることを繰り返し、両側のグリッパのどちらが先にワークに当たるかでワークが動いたり回転するので、ワークがバルブ穴あけステーションからバルブ穴コインステーション、およびバルブ穴コインステーションとは別のディスク・リム仮嵌入ステーションを経て、ディスク・リム本嵌入ステーションに至る間に、ワークがワーク軸芯まわりに回転しバルブ穴位置が周方向にずれてしまう。
（ロ）バルブ穴位置が周方向にずれたワークを検出しホイール製造ラインから除去するために、ピンがバルブ穴に入るか否かでバルブ穴位置がずれたワークを検出しラインからエジェクトする特別なバルブ穴位置ずれ検出・不良品除去装置を、仮嵌入ステーションの直前に設けることが必要となっていた。
【０００４】
本発明の目的は、バルブ穴あけステーションからディスク・リム本嵌入ステーションまで、バルブ穴位置を所定の位置に保持しつつステーション間にワークを搬送でき各ステーションの工程を実行することができるホイールの製造システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）  バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション内に、リムをクランプするリムクランパーとバルブ穴コイン機とディスク・リム仮嵌入機とを配置し、リムクランパーによりリムをクランプしたまま、バルブ穴コイン機によるリムバルブ穴のコインとディスク・リム仮嵌入機によるディスク・リム仮嵌入を行うようにして、バルブ穴コイン工程とディスク・リム仮嵌入工程を、同一ステーション内に統合したホイールの製造システム。
（２）  バルブ穴あけステーションとバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションとの間に配置されバルブ穴あけステーションからバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションへワークを搬送する第１の汎用ロボットと、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションとディスク・リム本嵌入ステーションとの間に配置されバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションからディスク・リム本嵌入ステーションへワークを搬送する第２の汎用ロボットを備え、第１の汎用ロボットと第２の汎用ロボットは制御装置に接続されていて第１の汎用ロボットと第２の汎用ロボットの作動が制御装置によりコントロールされる（１）記載のホイールの製造システム。
（３）  リムクランパーは制御装置に接続されていてリムクランパーの作動が制御装置によりコントロールされ、
ディスク・リム仮嵌入ステーションからディスク・リム本嵌入ステーションへのワークの搬送において、ワークをリムクランパーでクランプした状態で第２の汎用ロボットでワークを掴み、第２の汎用ロボットでワークを掴んだ後ワークからリムクランパーを外すように、第２の汎用ロボットとリムクランパーの作動が制御装置により関連づけられている（２）記載のホイールの製造システム。
（４）  ディスク・リム仮嵌入機はディスク保持・嵌入用ヘッドを水平移動させる第１のサーボモータとディスク保持・嵌入用ヘッドを昇降させる第２のサーボモータを備えており、第１のサーボモータと第２のサーボモータは制御装置に接続されていて第１のサーボモータと第２のサーボモータの作動が制御装置によりコントロールされ、
リムサイズの変化に応じてリムクランパーでクランプされたリムの軸芯の水平方向位置が変わる時に、第１のサーボモータによるディスク保持・嵌入用ヘッドの水平移送端位置と第２の汎用ロボットによるワークのつかみ位置を制御装置で調整してリムの軸芯の水平方向位置の変化に対応可能になっている（２）記載のホイールの製造システム。
【発明の効果】
【０００６】
上記（１）のホイールの製造システムによれば、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション内に、リムをクランプするリムクランパーとバルブ穴コイン機とディスク・リム仮嵌入機とを配置したので、リムのバルブ穴コイン工程とディスク・リム仮嵌入工程を同一ステーションに統合でき、従来必要であったバルブ穴コインステーションと仮嵌入ステーションとの間のフィーダーによるリムの搬送が不要になり、搬送によって生じていたリムのバルブ穴の位置ずれをなくすことができる。
上記（２）のホイールの製造システムによれば、バルブ穴あけステーションとバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションとの間に第１の汎用ロボットを設け、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションとディスク・リム本嵌入ステーションとの間に第２の汎用ロボットを設けたので、従来のフィーダーまたはローラーコンベアによるワーク搬送を汎用ロボットによる搬送に変えることができ、搬送におけるワークの掴み、放しの際に生じるワークのワーク軸芯まわりの回転とそれによるバルブ穴の位置ずれをなくすことができる。これにより、バルブ穴位置ずれが原因で生じる加工不良、設備停止が減少する。
また、バルブ穴あけステーションとバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションとの間、およびバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションとディスク・リム本嵌入ステーションとの間には汎用ロボットがあるだけで、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションまわりにフィーダー、ローラーがないので、コイン機、ディスク・リム仮嵌入機のまわりが比較的空いており、コイン機、ディスク・リム仮嵌入機へのアクセスが容易である。その結果、コイン機、ディスク・リム仮嵌入機のメンテナンス性が向上し、故障が生じても修理が容易である。
上記（３）のホイールの製造システムによれば、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションで、ワークをリムクランパーでクランプした状態で第２の汎用ロボットでワークを掴み、第２の汎用ロボットで掴んだ後ワークからリムクランパーを外すように、第２の汎用ロボットとリムクランパーの作動が制御装置によって関連されているので、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションからディスク・リム本嵌入ステーションへのワークのロボットによる搬送において、ワークのバルブ穴の位置ずれが生じない。
上記（４）のホイールの製造システムによれば、第１のサーボモータと第２のサーボモータおよび第１の汎用ロボットと第２の汎用ロボットを制御装置に接続したので、リムサイズの変化に応じてリムクランパーでクランプされたリムの軸芯の水平方向位置が変わっても、容易にそれに対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明のホイール製造システムを、図１、図２を参照して、説明する。ホイール３０からなるワークは、リム３１とディスク３２とを溶接したホイールである。
本発明のホイールの製造システム１０は、リムのバルブ穴抜きからリムとディスクの本嵌入までに、バルブ穴あけステーション１３、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４、ディスク・リム本嵌入ステーション１５の３つのステーションを有している。各ステーション間位置Ｃ、Ｄに、それぞれ、汎用ロボット２０を配置して、汎用ロボット２０によりステーション間のワーク３０（仮嵌入工程前はリム、仮嵌入工程後はディスクをリムに嵌入したホイール）の搬送、位置決めを行うようにしている。３つのステーション間に２つのロボット２０が配置される。
【０００８】
汎用ロボット２０は、市販の、６自由度をもつ関節型ロボットである。汎用ロボット２０の基台は固定であるが、ロボット手首は、ロボットアームが走査できる範囲で自由な位置、姿勢をとり得る。
汎用ロボット２０の手首には、ロボットハンドとしてのグリップ（グリッパーともいう）が取り付けられる。グリップはロボット２０に着脱可能で、ホイール組付けシステムに対して専用のグリップである。グリップはワーク３０を外周側から、かつ、両側から挟んで掴んだり放したりする。
【０００９】
各ステーション間位置Ｃ、Ｄの汎用ロボット２０は、何れのステーション間の汎用ロボットにも同じ構造のロボット（ただし、ロボットに入力する搬送用データは異なる）が用いられる。また、何れのステーション間位置Ｃ、Ｄの汎用ロボット２０のグリップも同じ構造のグリップである。
【００１０】
本発明のホイールの製造システム１０は、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４において、同一ステーション１４に配置された、バルブ穴コイン機４１と、ディスク・リム仮嵌入機４２と、リムをクランプするリムクランパー４３を、備えている。バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４では、リム３１がリムクランパー４３でクランプされた位置でバルブ穴コイン機４１によるバルブ穴のコイン（バルブ穴周縁の角つぶし）が行われ、それと同じ位置でディスク・リム仮嵌入機４２によるディスク３２のリム３１への仮嵌入が行われるようにしてある。
【００１１】
本発明のホイールの製造システム１０は、バルブ穴あけステーション１３とバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４との間の位置Ｃに配置されバルブ穴あけステーション１３からバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４へワーク３０（リム３１からなるワーク）を搬送する第１の汎用ロボット２０Ｃと、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４とディスク・リム本嵌入ステーション１５との間の位置Ｄに配置されバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４からディスク・リム本嵌入ステーション１５へ、ディスクを仮嵌入したリムからなるワーク３０を搬送する第２の汎用ロボット２０Ｄを備えている。
第１の汎用ロボット２０Ｃと第２の汎用ロボット２０Ｄは制御装置５０に接続されていて、第１の汎用ロボット２０Ｃと第２の汎用ロボット２０Ｄの作動は制御装置５０によりコントロールされる。
【００１２】
リムクランパー４３はリム３１の軸芯を鉛直方向に向けた状態でリム３１をクランプし、リム３１をプッシャー４３ａで水平方向に押してリム３１の外側にあるストッパー４３ｂに押しつけることによりクランプする。ストッパー４３ｂがリム３１の外側にあるので、リムサイズが変わると、それに応じてリム３１の軸芯位置は水平方向に変わる。
リムクランパー４３は制御装置５０に接続されており、リムクランパー４３の作動は制御装置５０によりコントロールされる。
【００１３】
バルブ穴コイン機４１は、リム３１のバルブ穴の縁の角をコインするもので、リム軸芯を鉛直方向に向けた状態でリムクランパー４３でクランプされたリム３１の軸芯に対して斜め方向に延びており、リム３１のバルブ穴あけ部位の壁に対しては直交する方向に延びている。一対のツールをバルブ穴の軸方向両側からシリンダ４１ｃで駆動してバルブ穴の周縁部に押し当て、バルブ穴の縁の角をコインする。バルブ穴コイン機４１の鉛直からの角度は、ハンドル４１ａで微調整でき、リム３１に対して進退方向にはハンドル４１ｂにより微調整できる。ハンドル４１ａ、４１ｂの調整によって、バルブ穴コイン機４１の傾斜と水平方向位置を、リムサイズが変わった時のリム３１の軸芯位置の変化に対応させて調整することができる。
【００１４】
ディスク・リム仮嵌入機４２は、ディスク搬送コンベア６０上を搬送され位置決め装置６１により定位置に位置決めされたディスク３２をつかんで上昇させ、そこから水平方向に、リムクランパー４３でクランプされたリム３１の鉛直上方位置まで搬送し、そこから鉛直下方に下降させてディスク３２を、リムクランパー４３でクランプされたリム３１内に仮嵌入させるものである。
ディスク・リム仮嵌入機４２は、ディスク保持・嵌入用ヘッド４２ａを水平移動させる第１のサーボモータ４２ｂとディスク保持・嵌入用ヘッド４２ａを昇降させる第２のサーボモータ４２ｃを備えている。
第１のサーボモータ４２ｂと第２のサーボモータ４２ｃは制御装置５０に接続されており、第１のサーボモータ４２ｂと第２のサーボモータ４２ｃの作動は制御装置５０によりコントロールされる。リムサイズの変化によってリムクランパー４３でクランプされたリム３１の軸芯位置が変わると、それに応じて、第１のサーボモータ４２ｂによるディスク保持・嵌入用ヘッド４２ａの水平移送端位置は、制御装置５０で段取りで調整される。
【００１５】
バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４からディスク・リム本嵌入ステーション１５へのワーク３０の搬送において、ワーク３０をリムクランパー４３でクランプした状態で第２の汎用ロボット２０Ｄでワーク３０を掴み、第２の汎用ロボット２０Ｄでワーク３０を掴んだ後にワーク３０からリムクランパー４３を外すように、第２の汎用ロボット２０Ｄとリムクランパー４３の作動が、制御装置５０によって関連されている。
【００１６】
つぎに、本発明のホイールの製造システムの作用・効果を説明する。
リム３１は、第１の汎用ロボット２０Ｃにより、バルブ穴あけステーション１３からリムのバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４に搬送され、コイン位置に置かれて、リムクランパー４３でクランプされる。
バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４で、リムのバルブ穴がバルブ穴コイン機４１によってコインされる。
ディスク３２は、ローラコンベアからなるディスク搬送コンベア６０によってバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４の一端部（バルブ穴コイン機４１から離れた方の一端部）に搬送され、ディスク・リム仮嵌入機４２のディスク保持・嵌入用ヘッド４２ａで保持され、第２のサーボモータ４２ｃで上昇され、リムクランパー４３でクランプされたリム３１の上方に第１のサーボモータ４２ｂで水平移動され、第２のサーボモータ４２ｃで下降されてリム３１に仮嵌入される。
ディスク３２が仮嵌入されたリム３１からなるワーク３０は、第２の汎用ロボット２０Ｄによって、ディスク・リム本嵌入ステーション１５に搬送される。
【００１７】
本発明のホイールの製造システム１０は、同一ステーション（バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４）に配置されたバルブ穴コイン機４１、ディスク・リム仮嵌入機４２、リムクランパー４３を備えているので、リム３１のバルブ穴コイン工程とディスクのリムへの仮嵌入工程を同一ステーションに統合でき、リム３１を同じ位置においたまま（リムクランパー４３でクランプされたまま）、バルブ穴コインとディスク・リム仮嵌入を行うことができる。その結果、従来必要であったバルブ穴コイン工程とディスク・リム仮嵌入工程との間のフィーダーによるリムの搬送が不要になり、搬送によって生じていたリムのバルブ穴の位置ずれをなくすことができる。
【００１８】
また、バルブ穴あけステーション１３とバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４との間に第１の汎用ロボット２０Ｃを設け、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４とディスク・リム本嵌入ステーション１５との間に第２の汎用ロボット２０Ｄを設けて、従来のフィーダーまたはローラーコンベアによるワークの搬送を汎用ロボット２０Ｃ、２０Ｄによるワークの搬送に変えたので、搬送におけるワーク３０の掴み、放しによるワーク３０のバルブ穴の位置ずれをなくすことができる。これにより、位置ずれが原因による加工不良、設備停止が減少する。
【００１９】
また、バルブ穴あけステーション１３とバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４との間、およびバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４とディスク・リム本嵌入ステーション１５との間に、汎用ロボット２０Ｃ、２０Ｄがあるだけで、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４まわりにフィーダー、ローラーがないので、コイン機４１、ディスク・リム仮嵌入機４２のまわりが比較的空いており、コイン機４１、ディスク・リム仮嵌入機４２へのアクセスが容易である。その結果、コイン機４１、ディスク・リム仮嵌入機４２のメンテナンス性が向上し、故障が生じてもその修理は容易である。
【００２０】
また、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４でワーク３０をリムクランパー４３でクランプした状態で第２の汎用ロボット２０Ｄでワーク３０を掴み、ワーク３０を第２の汎用ロボット２０Ｄで掴んだ後ワーク３０からリムクランパー４３を外すように、第２の汎用ロボット２０Ｄとクランパー４３の作動が制御装置５０によって関連されているので、ワーク３０はリムクランパー４３か第２の汎用ロボット２０Ｄで常に保持されており、バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション１４とディスク・リム本嵌入ステーション１５との間のワーク３０のロボットによる搬送においてワーク３０のバルブ穴の位置ずれが生じない。
【００２１】
また、第１のサーボモータ４２ｂと第２のサーボモータ４２ｃ、および第１の汎用ロボット２０Ｃと第２の汎用ロボット２０Ｄが制御装置５０に接続されているので、リムサイズの変化に応じてリムクランパー４３でクランプされたリム４３の軸芯の水平方向位置が変わっても、容易にそれに対応することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明のホイールの製造システムのバルブ穴あけステーションからディスク・リム本嵌入ステーションまでの各工程の平面図である。
【図２】本発明のホイールの製造システムのバルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーションの、バルブ穴コイン機およびディスク・リム仮嵌入機およびリムクランパーの、正面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  ホイールの製造システム
１３  バルブ穴あけステーション
１４  バルブ穴コインおよびディスク・リム仮嵌入ステーション
１５  ディスク・リム本嵌入ステーション
２０  汎用ロボット
２０Ｃ  第１の汎用ロボット
２０Ｄ  第２の汎用ロボット
３０  ワーク
３１  リム
３２  ディスク
４１  バルブ穴コイン機
４１ａ、４１ｂ  ハンドル
４１ｃ  シリンダ
４２  ディスク・リム仮嵌入機
４２ａ  ディスク保持・嵌入用ヘッド
４２ｂ  第１のサーボモータ
４２ｃ  第２のサーボモータ
４３  リムクランパー
４３ａ  プッシャー
４３ｂ  ストッパー
５０  制御装置
６０  ディスク搬送コンベア
６１  位置決め装置
【図１】
2006062037.tif 000003
【図２】
2006062037.tif 000004