(57)【要約】【課題】車輪のアンバランス修正を短時間で可能にする方法及び装置を提供する。【解決手段】車両ホイール（車輪）のアンバランスを修正する方法では、アンバランス測定部（10）でアンバランスを測定し、車両ホイールを回転させてこれを規定角度位置に至らせ、この規定角度位置及び修正データをバランス取り部（13，14）のアプリケータヘッド（131）に伝達し、車両ホイールを取扱装置（12）のグリッパ（123）によってバランス取り部に移送してこれをその中央に位置決めすると共に保持し、片面が接着剤で被覆された修正要素をバランス取り部のアプリケータヘッド（131）中にローディングし、車両ホイール及びアプリケータヘッドを回転させてホイールリムのキャビティ内の修正要素が修正平面に達すると共に取り付け面上の取り付け場所に達するようにし、修正要素の接着剤被覆面をリムの取り付け面に押し付けることによって修正要素を固定する。【選択図】図１
2011169898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの修正要素をリムの内側の取り付け面に接着することによりリム及びタイヤを含む車両ホイールのアンバランスを修正する方法であって、
アンバランス測定ステーション（１０）で前記車両ホイールのアンバランスを測定し、修正要素の重量及び２つの修正平面に対する修正要素の取り付け場所並びに前記リムのキャビティ内における取り付け面の直径を表す修正データを作成するステップを有し、
前記アンバランス測定ステーション（１０）で前記車両ホイールを回転させて該車両ホイールを規定された角度位置に至らせ、そして前記規定角度位置及び前記修正データを、バランス取りステーション（１３，１４，２３）のアプリケータヘッド（１３１，２３１，２８）を制御する制御装置（１６）に伝達するステップを有し、前記アプリケータヘッド（１３１，２３１，２８）は、修正要素を受け取る２つのマウント（３１，３２）を有し、
前記車両ホイールを前記取扱装置（１２）に設けられていて、外部で前記車両ホイールの前記タイヤを把持するグリッパ（１２３）によって前記アンバランス測定ステーション（１０）からバランス取りステーション（１３，１４，２３）に移送し、そして前記車両ホイールを前記バランス取りステーション（１３，１４，２３）の中央に位置決めすると共に該車両ホイールを保持するステップを有し、
片面が接着剤で被覆されていて、重量が前記アンバランス測定ステーション（１０）で測定される修正要素を前記バランス取りステーション（１３，１４，２３）のアプリケータヘッド（１３１，２３１）の前記マウント（３１，３２）の各々の中にローディングするステップを有し、
前記制御装置（１６）に応じて前記車両ホイール及び／又は前記アプリケータヘッド（１３１，２３１，２８）を各々軸方向に移動させると共に前記アプリケータヘッド（１３１，２３１，２８）を回転させて前記ホイールリムの前記キャビティ内の第１の修正要素が第１の修正平面及び前記取り付け面上の第１の取り付け場所に達するようにし、そして前記第１の修正要素の接着剤被覆面を前記リムの前記取り付け面に押し付けることにより前記第１の修正要素を固定するステップを有し、
前記制御装置（１６）に応じて前記車両ホイール及び／又は前記アプリケータヘッド（１３１，２３１，２８）を各々軸方向に移動させると共に前記アプリケータヘッド（１３１，２３１，２８）を回転させて第２の修正要素が前記第２の修正要素を前記車両ホイールに押し付けることによって取り付けられる第２の修正平面内の取り付け場所に達するようにするステップを有し、
バランス取りされた前記車両ホイールを前記バランス取りステーション（１３，１４，２３）から次の搬送のために出荷コンベヤユニット（１５）に移送し、そして前記バランス取りされた車両ホイールを前記取扱装置（１２）によって前記出荷コンベヤユニット（１５）に引き渡すステップを有する、方法。
【請求項２】
前記修正要素を受け取る前記２つのマウント（３１，３２）は、前記修正平面の相対距離に一致した距離だけ互いに軸方向に間隔を置いて設けられている、請求項１記載の方法。
【請求項３】
アンバランス修正のため、第１のアプリケータヘッド（１３１）を備えた第１のバランス取りステーション（１３）及び第２のアプリケータヘッドを備えた第２のバランス取りステーション（１４）が用いられ、バランス取りされるべき車両ホイールは、前記取扱装置によって連続した順序で前記第１のバランス取りステーション（１３）と前記第２のバランス取りステーション（１４）に交互に移送されて前記バランス取り作業中、それぞれの前記バランス取りステーション（１３，１４）に保持される、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記バランス取りステーション（１３，１４）は、種々の重量の一揃えの修正要素を収容しており、オペレータ（２０）が前記修正データを利用してバランス取りを行なうようになった１つ又は数個の修正要素を前記オペレータ（２０）の安全な作業領域内におけるローディング位置（１９）に動かされている前記オペレータヘッド（１３１）内にローディングする、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項５】
前記バランス取りステーション（２３）は、自動切断装置（２５）を備え、前記自動切断装置（２５）は、前記修正データに応じて、適当な修正要素を材料ウェブ（２５１）から切り離し、前記アプリケータヘッド（２３１）は、ローディング位置（１９）において前記切断装置（２５）まで動かされ、切り離された修正要素を受け取ると共に次に前記取り付け位置に動かされる、請求項１〜４のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項６】
前記車両ホイールの規定角度位置を維持しながら前記車両ホイールを前記アンバランス測定ステーションから移送ステーション（１１）に移送し、該車両ホイールを前記移送ステーション（１１）の中央に位置決めし、そして前記取扱装置（１２）に設けられた前記グリッパ（１２３）によって前記車両ホイールの中央を把持し、次に、該車両ホイールを前記移送ステーション（１１）から前記バランス取りステーション（１３，１４，２３）に移送するステップを有する、請求項１〜５のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項７】
前記取扱装置の前記グリッパは、前記車両ホイールを前記バランス取りステーションに移送する際、前記規定角度位置が維持された状態で直線運動を行なう、請求項１〜６のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項８】
前記取扱装置（１２）は、前記車両ホイールを前記バランス取りステーション（１３，１４，２３）に移送する際、垂直軸線回りの回転運動を行ない、前記回転運動の回転角度は、前記制御装置（１６）によって検出され、前記バランス取りステーション（１３，１４，２３）内における前記規定角度位置の場所のコンピュータの処理のために用いられる、請求項１〜７のうちいずれか一に記載の方法。
【請求項９】
少なくとも１つの修正要素をリムの内側の取り付け面に接着することによりリム及びタイヤを含む車両ホイールのアンバランスを修正する装置であって、
前記車両ホイールのアンバランスを測定し、少なくとも１つ修正要素の重量及び少なくとも１つの修正平面に対する少なくとも１つの修正要素の取り付け場所並びに前記ホイールリムの中空内部の取り付け面の直径を表す修正データを作成するアンバランス測定ステーション（１０）を有し、
測定された前記車両ホイールをバランス取りステーション（１３，１４，２３）に移送するグリッパ（１２３）が設けられた取扱装置（１２）を有し、前記グリッパ（１２３）は、前記車両ホイールの前記タイヤの外部を掴むよう構成され、前記取扱装置（１２）は、前記車両ホイールを前記バランス取りステーション（１３，１４，２３）の中央に位置決めすると共に該車両ホイールを保持するよう構成され、
前記規定角度位置及び前記修正データを前記バランス取りステーション（１３，１４，２３）を制御する制御装置（１６）に伝達する装置を有し、前記バランス取りステーション（１３，１４，２３）は、少なくとも１つの修正要素を受け取る少なくとも１つのマウント（３１，３２）を備えたアプリケータヘッド（１３１，２３１，２８）を有し、前記アプリケータヘッド（１３１，２３１，２８）は、前記ホイールリムのキャビティ内に入り込むことができるよう寸法決めされ、前記アプリケータヘッド（１３１，２３１，２８）は、前記制御装置（１６）によって制御可能な回転駆動機構体（５７）によって軸線回りに回転して前記取り付け面上の任意の取り付け位置に至ることができ、少なくとも１つの修正要素を受け取る第１のマウント（３１）は、前記アプリケータヘッド（２８）の支持部材（２９）に設けられ、少なくとも１つの修正要素を受け取る第２のマウント（３２）は、前記第１のマウントの前記軸線に対して反対側に設けられている、装置。
【請求項１０】
前記アプリケータヘッド（２８）は、前記修正要素を前記ホイールリムの前記取り付け面に押し付けるために前記制御装置（１６）によって作動可能な圧力印加装置を有する、請求項９記載の装置。
【請求項１１】
前記アプリケータヘッド（２８）の前記マウント（３１，３２）は、直線軌道（５２）によって支持部材（２９）上に支持されていて、制御可能なアクチュエータ（５３）によって前記直線軌道（５２）に沿って動くことができ、前記直線軌道（５２）は、前記アプリケータヘッド（２８）の前記軸線に平行に位置合わせされている、請求項９又は１０記載の装置。
【請求項１２】
前記アプリケータヘッド（２８）は、並進アクチュエータによって取り付け位置とローディング位置との間で前後にその軸線に対して横方向に動くことができる、請求項９〜１１のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項１３】
前記アプリケータヘッド（２８）は、キャリジ（５４）上に配置され、前記キャリジは、前記アプリケータヘッド（２８）の前記軸線に対して横方向に延びる案内レール（５５）に沿って制御可能なアクチュエータ（５８）によって動くことができる、請求項９〜１２のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項１４】
前記アプリケータヘッド（２８）の前記マウント（３１，３２）は、円の形に湾曲すると共に前記軸線に対して一定の距離を置いたところで延びる縁部領域を備えた湾曲壁（３５，３６）を有し、数枚の半径方向に位置合わせされた支持プレート（４５）が前記縁部領域の内部に固定され、前記支持プレートは、弾性クランプフィンガ（４４）を回動運動可能に取り付け、湾曲圧力印加バー（３７，３８）が前記軸線から遠ざかる方向に向いた状態で前記支持プレート（４５）の外部に設けられ、前記バーは、その外部に円筒形の係合面（３９，４０）を有する共に該係合面に隣接して位置する外方に突き出たリブ（４２，４３）を有し、前記クランプフィンガ（４４）の端部は、該端部が前記リブ（４２，４３）と反対側に位置するよう前記湾曲圧力印加バー（３７，３８）を越えて外方に突き出ている、請求項９〜１３のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項１５】
前記湾曲圧力印加バー（３７，３８）の１つの周方向端部のところに２本のアーム付きクランプレバー（４８）が設けられ、該クランクレバーの一方のクランプ端部は、前記圧力印加バー（３７，３８）の前記外方に突き出たリブ（４２，４３）と反対側に位置し、前記クランプレバーは、制御可能な往復動シリンダ（４９）によって修正要素（４１）を保持するクランプ位置及び解除位置に動くことができる、請求項１４記載の装置。
【請求項１６】
移送ステーション（１１）を有し、前記移送ステーションは、車両ホイールを、その角度位置を変更しないで前記アンバランス測定ステーション（１０）から前記移送ステーション（１１）に移送するよう構成された運搬装置によって前記アンバランス測定ステーション（１１）に連結されている、請求項９〜１５のうちいずれか一に記載の装置。
【請求項１７】
材料ウェブ（２５１，７６）のための供給ユニットを備えた自動切断装置（２５，６５）と、前記修正データに応じて適当な修正要素を前記材料ウェブ（２５１，７６）から切り離す切り離しユニットと、制御可能な運動装置とを有し、前記制御可能な運動装置によって、前記アプリケータヘッド（１３１，２３１，２８）は、切り離された修正要素の挿入のために前記切断装置（２５，６５）まで動くことができる、請求項９〜１６のうちいずれか一に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも１つの修正要素をリムの取り付け面に接着することによりリム及びタイヤを含む車両ホイール（車輪）のアンバランスを修正する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上述した形式の方法及び装置は、日本国特開平０５‐１０７１４４（Ａ）号公報から知られている。公知の方法によれば、車両ホイールは、その組み立てに続き、アンバランス測定ステーションに移送され、ここで、修正要素の重量及び取り付け場所が決定される。データ項目が制御装置に伝達され、制御装置は、適当な修正要素を製作してこれを取り付けられる装置を制御する。修正要素が材料ウェブから切り離され、そして両面接着テープで被覆される時間の間、車両ホイールは、移送ロボットによってリムのねじ締め面上に保持され、そしてアンバランス測定ステーションからバランス取りステーションに移送され、ここで、車両ホイールは、修正要素の取り付け位置が規定された場所に位置するように垂直位置にクランプ状態で保持される。バランス取りステーションのアプリケータロボットは、ドリルを調製された修正要素中に回転導入することにより修正要素を掴み、これをホルダに移送し、そしてこれをリムフランジの外部にくっつけ又は割り形態でリムフランジの外部及び内部にくっつける。修正要素が取り付けられたホイールを次に移送ロボットによって出荷コンベヤベルトに移送する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０５−１０７１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
公知の方法は、修正要素を車両ホイールのリムフランジに取り付けようとするものであり、修正要素をリムキャビティの内部に取り付けようとするものではない。公知の方法は、一平面内でのみアンバランス修正を行なうよう構成されおり、２つの平面内におけるアンバランス修正には多大な時間を必要とする。
【０００５】
本発明の目的は、プロセスに信頼性のある仕方で短時間で部分自動又は完全自動アンバランス修正を可能にする冒頭に記載した形式の方法を提供する。望ましくは、この方法は、１つの平面又は２つの平面内におけるアンバランス修正に適している。さらに、本発明の目的は、この方法を実施するのに有利な装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる方法に関し、この目的は、請求項１記載の方法ステップによって達成される。この方法の有利な実施形態は、従属形式の請求項２〜９に記載されている。装置に関し、上述の目的は、請求項１０記載の特徴を備えた装置によって達成される。従属形式の請求項１１〜１７は、この装置の有利な実施形態を記載している。
【０００７】
本発明の方法は、次のステップ、即ち、
アンバランス測定ステーションで車両ホイールのアンバランスを測定し、修正要素の重量及び２つの修正平面に対する修正要素の取り付け場所並びにリムのキャビティ内における取り付け面の直径を表す修正データを作成するステップを有し、
アンバランス測定ステーションで車両ホイールを回転させてこの車両ホイールを規定された角度位置に至らせ、そして規定角度位置及び修正データを、バランス取りステーションのアプリケータヘッドを制御する制御装置に伝達するステップを有し、アプリケータヘッドは、修正要素を受け取る２つのマウントを有し、
車両ホイールを取扱装置に設けられていて、外部で車両ホイールのタイヤを把持するグリッパによってアンバランス測定ステーションからバランス取りステーションに移送し、そして車両ホイールをバランス取りステーションの中央に位置決めすると共にこの車両ホイールを保持するステップを有し、
片面が接着剤で被覆されていて、重量がアンバランス測定ステーションで測定される修正要素をバランス取りステーションのアプリケータヘッドのマウントの各々の中にローディングするステップを有し、
制御装置に応じて車両ホイール及び／又はアプリケータヘッドを各々軸方向に移動させると共にアプリケータヘッドを回転させてホイールリムのキャビティ内の修正要素が修正平面及び取り付け面上の取り付け場所に達するようにし、そして修正要素の接着剤被覆面をリムの取り付け面に押し付けることにより修正要素を固定するステップを有し、
バランス取りされた車両ホイールをバランス取りステーションから次の搬送のために出荷コンベヤユニットに移送し、そしてバランス取りされた車両ホイールを取扱装置によって出荷コンベヤユニットに引き渡すステップを有する。
【０００８】
本発明の方法では、車両ホイールは、その外部がグリッパによってタイヤのトレッドに取り付け保持され、グリッパは、取り扱いを容易にすることができると共にホイールをねじ締め面に取り付ける際の欠点を回避する。その結果、リムディッシュの内部空間は、数個の修正要素を更に保持しているアプリケータヘッドの自由接近を可能にし、したがって、時間の消費が制限された状態で、アプリケータヘッドは、リムディッシュに１回だけ入ることにより修正要素を１つ又は２つ以上の修正平面内で利用することができるようになっている。本発明の方法の別の利点は、車両ホイールが取扱装置によってバランス取りステーションに保持されると共に中央に位置決めされ、取扱装置が追加の保持装置を提供する必要性をなくしていることにより得られる。また。車両ホイールとアプリケータヘッドの軸方向相対運動を取扱装置のグリッパの軸方向運動によって行なうことが可能である。ただし、取扱装置、例えば多軸型ロボットがこの運動機能を備えていることを条件とする。加うるに、アプリケータヘッドは、これを軸方向に位置決めすることができるアクチュエータを備えるのが良い。
【０００９】
バランス取り作業を２つの修正平面内において特に容易に且つスピーディに実施することができるようにするために、アプリケータヘッドは、修正要素を受け取る２つのマウントを有するという構成が更に提供されるのが良い。マウントは、修正平面の相対距離に一致した距離だけ互いに軸方向に間隔を置いて設けられるのが良い。アプリケータヘッドを車両ホイールのキャビティ内に軸方向に位置決めした後、それにより、選択された修正要素を各修正平面内において次々に取り付けることが単一ステップで可能であり、該当する場合には、これは、ホイール又はアプリケータヘッドをそれ以上軸方向に再配置しないで行なわれる。
【００１０】
本発明の別の提案によれば、アンバランス修正のため、第１のアプリケータヘッドを備えた第１のバランス取りステーション及び第２のアプリケータヘッドを備えた第２のバランス取りステーションが用いられ、バランス取りされるべき車両ホイールは、取扱装置によって連続した順序で第１のバランス取りステーションと第２のバランス取りステーションに交互に移送されてバランス取り作業中、それぞれのバランス取りステーションに保持される。２つのバランス取りステーションの構成により、車両ホイールのアンバランス修正のためのサイクル時間をかなり短縮することができる。というのは、修正要素が一方のバランス取りステーションで車両ホイールに取り付けられる時間の間、他方のバランス取りステーションのアプリケータヘッドにちょうど測定したばかりの順番的に次の車両ホイールのための修正要素をローディングすることができる。サイクル時間の短縮に貢献するもう１つの手段としては、車両ホイールの規定角度位置を維持しながら車両ホイールをアンバランス測定ステーションから移送ステーションに移送し、この車両ホイールを移送ステーションの中央に位置決めし、そして取扱装置に設けられたグリッパによって車両ホイールの中央を把持し、次に、この車両ホイールを移送ステーションからバランス取りステーションに移送することが挙げられる。移送ステーションの構成により、測定済みのホイールを取扱装置の作動サイクルとは独立してアンバランス測定ステーションから早期に取り出して順番的に次の車両ホイールをアンバランス測定ステーションに供給することができる。
【００１１】
また、２つのバランス取りステーションの構成により時間をかせぐことにより、種々の重量の一揃えの修正要素を収容したバランス取りステーションの使用が可能であり、オペレータは、アンバランス測定ステーションからの修正データを利用してバランス取り作業が行われることが意図された修正要素を選択し、これらをアプリケータヘッド内にローディングする。この目的のため、アプリケータヘッドを安全なオペレータ作業領域に動かす。本発明の方法は又、自動切断装置が割り当てられたバランス取りステーションにより実施でき、自動切断装置は、修正データに応じて、適当な修正要素を材料ウェブから切り離し、アプリケータヘッドは、ローディング位置において切断装置まで動かされ、切り離された修正要素を受け取ると共に次に取り付け位置に動かされる。
【００１２】
本発明の方法は、種々の取扱装置によって実施できる。取扱装置は、車両ホイールをバランス取りステーションに移送する際、アンバランス測定ステーションで調節された規定角度位置がバランス取りステーションへの移送中維持された状態でグリッパが直線運動を行なうよう構成されているのが良い。他方、取扱装置、例えば回動アーム付きのロボットは、車両ホイールをバランス取りステーションに移送する際、垂直軸線回りの回転運動を行なうのが良く、回転運動の回転角度は、制御装置によって検出され、バランス取りステーション内における規定角度位置の場所のコンピュータの処理のために用いられる。
【００１３】
本発明によれば、上述の方法を実施する有利な装置は、車両ホイールのアンバランスを測定し、少なくとも１つ修正要素の重量及び少なくとも１つの修正平面に対する少なくとも１つの修正要素の取り付け場所並びにホイールリムの中空内部の取り付け面の直径を表す修正データを作成するアンバランス測定ステーションと、測定された車両ホイールをバランス取りステーションに移送するグリッパが設けられた取扱装置とを有し、グリッパは、車両ホイールのタイヤの外部を掴むよう構成され、取扱装置は、車両ホイールをバランス取りステーションの中央に位置決めすると共にこの車両ホイールを保持するよう構成され、この装置は、規定角度位置及び修正データをバランス取りステーションを制御する制御装置に伝達する装置を有し、バランス取りステーションは、少なくとも１つの修正要素を受け取る少なくとも１つのマウントを備えたアプリケータヘッドを更に有し、アプリケータヘッドは、ホイールリムのキャビティ内に入り込むことができるよう寸法決めされ、アプリケータヘッドは、制御装置によって制御可能な回転駆動機構体によって軸線回りに回転して取り付け面上の任意の取り付け位置に至ることができ、少なくとも１つの修正要素を受け取る第１のマウントは、アプリケータヘッドの支持部材に設けられ、少なくとも１つの修正要素を受け取る第２のマウントは、第１のマウントの軸線に対して反対側に設けられ、アプリケータヘッドは、修正要素をホイールリムの取り付け面に押し付けるために制御装置によって作動可能な圧力印加装置を有する。
【００１４】
本発明の装置では、車両ホイールは、取扱装置によってバランス取りステーションに位置決めされると共に保持され、取扱装置により、バランス取りステーションの構成上の出費をかなり軽減することができる。取扱装置は又、車両ホイールを両方の修正平面についてアプリケータヘッドに対して位置合わせするために軸方向におけるアプリケータヘッドに対する車両ホイールの運動を可能にするよう構成されているのが良い。
【００１５】
本発明の別の提案によれば、アプリケータヘッドのマウントは、直線軌道によって支持部材上に支持されていて、制御可能なアクチュエータによって直線軌道に沿って動くことができ、直線軌道は、アプリケータヘッドの回転軸線に平行に位置合わせされるのが良い。この構成により、車両ホイールが取扱装置によって規定位置に保持されている状態で、修正要素のためのマウントをアプリケータヘッドに取り付けた状態で適当な修正平面内に動かすことができる。さらに、この構成は、車両ホイール又はアプリケータヘッドに取り付けられている第２のマウントに対する上述のマウントの位置を軸方向に調節するのに役立ち得る。
【００１６】
本発明の別の実施形態は、構成上、アプリケータヘッドの支持部材上の少なくとも１つの修正要素を受け取る第１のマウント及び第１のマウントの軸線に対して反対側に取り付けられた少なくとも１つの修正要素を受け取る第２のマウントを有するのが良く、これらマウントは、修正要素を押すために制御装置によって作動可能な圧力印加装置によって移動可能である。修正平面相互間の距離に一致した距離だけ軸方向に互いに適当に間隔を置いて設けられた２つのマウントの構成により、修正要素を両方の修正平面内で特に容易に且つスピーディに取り付けることができる。というのは、両方の修正平面にとって車両ホイールに対するアプリケータヘッドの１回の軸方向位置決めしか必要でないからである。
【００１７】
本発明の別の提案によれば、アプリケータヘッドのマウントは、円の形に湾曲すると共に軸線に対して一定の距離を置いたところで延びる縁部領域を備えた湾曲壁を有し、数枚の半径方向に位置合わせされた支持プレートが縁部領域の内部に固定され、支持プレートは、弾性クランプフィンガを回動運動可能に取り付け、湾曲圧力印加バーが軸線から遠ざかる方向に向いた状態で支持プレートの外部に設けられ、バーは、その外部に円筒形の係合面を有する共にこの係合面に隣接して位置する外方に突き出たリブを有し、クランプフィンガの端部は、この端部がリブと反対側に位置するよう湾曲圧力印加バーを越えて外方に突き出ている。
【００１８】
さらに、湾曲圧力印加バーの１つの周方向端部のところに２本のアーム付きクランプレバーが設けられ、これらクランクレバーの一方のクランプ端部は、圧力印加バーの外方に突き出たリブと反対側に位置し、クランプレバーは、制御可能な往復動シリンダによって修正要素を保持するクランプ位置及び解除位置に動くことができる。クランプレバーは、修正要素を能動的に掴み、これを切断装置からのその移送の際に確実に保持するよう働くことができる。
【００１９】
サイクル時間を短縮するため、本発明の装置は、両方が取扱装置の作業範囲内に配置された２つのバランス取りステーションを有するのが良い。さらに、移送ステーションが設けられ、移送ステーションは、車両ホイールを、その角度位置を変更しないでアンバランス測定ステーションから移送ステーションに移送するよう構成された運搬装置によってアンバランス測定ステーションに連結されている。
【００２０】
さらに、この装置は、材料ウェブのための供給ユニットを備えた自動切断装置と、修正データに応じて適当な修正要素を材料ウェブから切り離す切り離しユニットと、制御可能な運動装置とを有し、制御可能な運動装置によって、アプリケータヘッドは、切り離された修正要素の挿入のために切断装置まで動くことができる。これにより、車両ホイールの完全自動アンバランス修正が可能である。
【００２１】
本発明は、添付の図面に示されている実施形態を参照して以下において詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】２つの半自動バランス取りステーションを用いた車両ホイールのアンバランスを用いて車両ホイールのアンバランスを修正する設備の図である。
【図２】車両ホイールのアンバランスを修正する完全自動設備の図である。
【図３】本発明のバランス取りステーションのアプリケータヘッドの斜視図である。
【図４】図３のアプリケータヘッドの別の斜視図である。
【図５】図３のアプリケータヘッドの部分断面図である。
【図６】車両ホイールへの修正要素の取り付け方を示す図である。
【図７】本発明の切断装置の図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１に示されている設備１は、本質的にリム３及びリム３を包囲したタイヤ４で構成される車両ホイール（車輪）２の製造のための生産ラインの一部である。車両ホイール２は、組み立てラインで組み立てられ、次に、コンベヤユニットよって設備１に送られる。設備１は、アンバランス測定ステーション１０、移送ステーション１１、取扱装置１２、２つのバランス取りステーション１３，１４及び出荷コンベヤユニット１５を有している。アンバランス測定ステーション１０は、設備の入口箇所である。アンバランス測定ステーションは、組み立て状態の車両ホイールが寝かせ位置で、即ち、車両ホイールの外部が上方に向いた状態で送られる場所である。
【００２４】
アンバランス測定ステーション１０は、従前通り、車両ホイール２を送ったり取り出しするためのベルトコンベヤユニット１０１、位置決め装置１０２、垂直軸線を備えたモータ駆動式測定スピンドル１０３及びアンバランスの存在場所及び大きさを求めるために必要な測定値を検出する測定装置（図示せず）を有する。アンバランス測定ステーション１０と関連して中央処理装置１６が設けられており、この中央処理装置は、測定データを評価し、アンバランス修正のために利用されるべき修正要素の重量及び取り付け場所を表す修正データを作成する評価回路を備えている。中央処理装置１６は、アンバランス測定ステーション１０並びに設備１の別の装置及びステーションを制御する制御装置を更に備えている。
【００２５】
アンバランス測定のため、アンバランス測定ステーション１０に送られて中央に配置された車両ホイール２は、測定スピンドル１０３によって受け取られ、測定ｒｐｍまで加速され、そして減速され、更に、規定された角度位置に回転した後、ベルトコンベヤユニット１０１によって移送ステーション１１に動かされ、その間、その角度位置は維持される。それと同時に、測定中に得られた測定データは、中央処理装置１６の評価回路によって処理され、この中央処理装置は、アンバランス修正のための修正データを作成し、これらをバランス取りステーション１３，１４に伝達する。送られた車両ホイール２ｂは、移送ステーション１０の中央に配置され、取り扱い装置１２によってピックアップ可能にここに保持される。
【００２６】
図１に示されている設備では、取扱装置１２は、垂直軸線回りに回転可能な関節式アーム型ロボット１２１であり、このロボットは、水平軸線回りに回動可能であり、４本のアーム付きグリッパ１２３を支持したロボットアーム１２２を有している。関節式アーム型ロボット１２１は、中央処理装置１６に結合されている中央処理装置１６に応じて関節式アーム型ロボット１２１を制御する制御装置１２４を備えている。取扱装置１２の構成は、関節式アーム型ロボットには限定されない。例えば、代替手段として門形グリッパを使用することができる。
【００２７】
バランス取りステーション１３，１４は、以下に詳細に説明するアプリケータヘッド１３１を有し、このアプリケータヘッドは、数個の修正要素を受け取るマウントを備えている。アプリケータヘッド１３１は、制御可能なアクチュエータによって任意の取り付け場所に至ることができるよう垂直軸線回りに回転可能である。修正要素は、オペレータ２０によりバランス取りステーション１３，１４のところでアプリケータヘッド１３１にローディングされ、オペレータは、それぞれのバランス取り作業向きの修正要素を種々のサイズの一揃いの修正要素を収容した貯蔵ビン１８から取り出す。修正要素をそれぞれのバランス取りステーション１３，１４のアプリケータヘッド１３１の中にローディングすることは、一度に２つのバランス取りステーションのうちの一方１３又は１４で交互に行なわれ、その間、２つのバランス取りステーションのうちの他方の１つ１４又は１３は、車両ホイールへの修正要素の取り付け中にある。
【００２８】
図１の記載では、修正要素は、バランス取りステーション１３のところでローディングされる。この目的のため、バランス取りステーション１３のアプリケータヘッド１３１は、貯蔵ビン１８の下でそのキャリッジに載せた状態で安全作業領域１９に動かされ、それによりオペレータ２０は、修正要素をアプリケータヘッド１３１の中に安全にローディングすることができる。オペレータ２０は、ローディングされるべき修正要素のサイズを移送ステーション１１に依然として保持されている車両ホイール２ｂに関して中央処理装置１６から送られた修正データから読み取る。修正データは、ディスプレイ上でオペレータ２０に表示される。修正要素のローディングに続き、オペレータ２０は、キーを押すことによりアプリケータヘッド１３１を解除し、それによりアプリケータヘッドを貯蔵ビン１８の後側で取扱装置の作動範囲内の作業位置２１に動かす。
【００２９】
図１に示されている作動状況では、取扱装置１２は、車両ホイール２ａをバランス取りステーション１４の中央に配置した状態に保持し、それと同時に、バランス取りステーション１４のアプリケータヘッドは、修正要素を車両ホイール２ａのリムの環状内面に取り付ける。
【００３０】
修正要素をバランス取りステーション１４においてホイール２ａに取り付けた後、取扱装置１２は、ホイール２ａを持ち上げてアプリケータヘッドから離し、そしてホイール２ａを出荷コンベヤユニット１５上に置き、この出荷コンベヤユニットは、図１に示されている作動状況では、その間、ホイール２ａを更に先に動かしている。ホイール２ａを置いた後、取扱装置１２は、グリッパ１２３を移送ステーション１１の中央位置に動かし、ここで、グリッパ１２３は、車両ホイール２ｂをタイヤの外面の中央で掴む。次に、取扱装置１２は、ホイール２ｂを移送ステーション１１からバランス取りステーション１３に動かし、これをアプリケータヘッド１３１上に正確に心出し状態で下降させ、その結果、アプリケータヘッド１３１上に保持された修正要素が車両ホイールの修正平面内に位置するようにする。このプロセス中に取扱装置１２がその垂直軸線回りに動いた回動角度は、制御装置１２４によって中央処理装置１６に伝達される。修正要素を取り付けるためにアプリケータヘッド１３１の角度位置を計算する際、回動角度は、車両ホイール２ｂの規定角度位置に加えられる。アプリケータヘッド１３１は、計算された角度位置への制御された移動量を連続的に実施し、修正要素は、車両ホイール２ｂに接着される。このプロセス中、バランス取りステーション１４のアプリケータヘッド１３１は、オペレータの作業領域１９内に位置し、オペレータは、アプリケータヘッドに順番的に次の車両ホイールのためにアンバランス測定ステーションで決定された修正要素を取り付けることができる。
【００３１】
明らかなこととして、図１に示されると共に説明した設備１により、半自動アンバランス修正を達成することができ、それにより、修正要素の手動ローディングとも相俟って、短いサイクル時間の実現が可能である。
【００３２】
図２は、車両ホイールのアンバランス修正のための完全自動設備５を示している。設備５は、アンバランス測定ステーション１０、移送ステーション１１、グリッパ１２３を備えた取扱装置１２、単一バランス取りステーション２３及び出荷コンベヤユニット１５を有している。設備５は、アンバランス測定ステーション１０と移送ステーション１１との間にクリーニングステーション２４を更に有し、このクリーニングステーションでは、修正要素を接着するための取り付け面をクリーニングして修正要素の良好な接着を保証する。
【００３３】
設備５は、バランス取りステーション２３に隣接して自動切断装置２５を有し、この自動切断装置は、中央処理装置１６によって制御されて測定修正データに応じて所定サイズに正確に切断された修正要素を作り、そしてこれらをバランス取りステーション２３のアプリケータヘッド２３１内に配置する。このプロセスでは、コイル２５２から巻き出されて切断装置２５に送られた材料ウェブ２５１から適当な長さの修正要素を切り離す。有利には、材料ウェブは、断面が長方形であり、高密度材料、例えば金属合金で作られている。材料ウェブ２５１の広い片面は、接着剤層を備えている。接着剤層は、接着剤層から容易に剥がれる薄手の保護フィルムストリップによって覆われている。切断装置２５では、被覆ストリップを材料ウェブ２５１から取り去り、それによりアプリケータヘッド２３１の中に挿入された切り離し状態の修正要素の接着剤を露出させ、それにより修正要素が修正要素の取り付けのための車両リムの取り付け面に接触することができるようにする。
【００３４】
コイル２５２の巻出し容量がなくなったときの作動停止時間を回避するため、切断装置２５は、材料ウェブ２５１が更に第２のコイル２５３から送られてこれによって処理されるように構成されている。このように、作動の目立った中断なしに一方のコイルから他方のコイルへの切り換えを行なうことが可能であり、使用済みコイルを交換するのに十分な時間が与えられる。
【００３５】
バランスステーション２３のアプリケータヘッド２３１は、運動が中央処理装置１６によって制御される動力式キャリジ２３０上に配置されている。キャリジ２３０は、切断装置２５が修正要素アプリケータヘッド２３１のマウントの中にローディングすることができるようアプリケータヘッド２３１を切断装置２５に十分に近づけるよう動作可能である。ローディング中、アプリケータヘッド２３１をそれと同時にその軸線回りに回転させて比較的長い修正要素も又これらの全長に沿ってアプリケータヘッド２３１のマウントの中に均等に挿入され、これらの後面がアプリケータヘッドに当たったままであるようにする。修正要素の挿入に続き、キャリジ２３０は、アプリケータヘッドを修正要素の取り付けのための初期位置に戻し、バランス取りされるべき車両ホイールを支持した取扱装置１２がこの初期位置に接近する。
【００３６】
図２に示された設備５の稼働において、車両ホイール２は、アンバランス測定ステーション１０に送られてここで測定され、次に、規定角度位置でクリーニングステーション２４に運搬され、そして移送ステーション１１まで前方に運搬される。それと同時に、中央処理装置１６は、修正データをコンピュータ処理し、これに応じて、切断装置２５及びアプリケータヘッド２３１は、適当なサイズの修正要素がアプリケータヘッド２３１の中に挿入されるように制御される。次に、取扱装置１２は、車両ホイールを移送ステーション１１からピックアップし、これをアプリケータヘッド２３１上で動かして修正要素の取り付けのために提供された位置に至らせる。次に、アプリケータヘッド２３１を回転させて適当な取り付け位置に至らせ、そしてそれぞれの修正要素をアプリケータヘッド２３１の半径方向運動によって車両ホイールの取り付け面に押し付ける。次に、取扱装置１２は、車両ホイールを出荷コンベヤユニット１５上に載せ、すると、移送ステーション１１から次の車両ホイールをいつでもピックアップできる状態にある。
【００３７】
図３及び図４は、修正要素を車両ホイールのリムの本質的に円筒形の内面に取り付けるためのアプリケータヘッド２８を示している。アプリケータヘッド２８は、支持部材２９を有し、この支持部材は、ベースプレート３０に固定されると共にベースプレート３０に垂直な方向で上方に延びている。支持部材２９の互いに反対側の側部には、修正要素を受け取る２つの逆方向に向いたマウント３１，３２が設けられている。ベースプレート３０の壁３５，３６から見て遠ざかる方向に向いたマウント３１，３２の側部には、切頭円錐形環状壁の一部分の形態をした保持要素３３，３４が設けられており、この切頭円錐形環状壁の直径は、保持要素３３，３４からの距離が増大につれて増大している。壁３５，３６は、これらの自由縁部のところに湾曲した圧力印加バー３７，３８を有し、これら圧力印加バーは、半径方向外方に突き出ていて、これらの外部と一緒になって、修正要素４１のための円錐形係合面３９，４０を形成している。圧力インカバー３７，３８は、これらの上方外縁部のところに、外方に突き出たリブ４２，４３を有し、これらリブは、これらの下面が修正要素４１のための側方保持機能を果たしている。圧力インカバー３７，３８の下縁部のところには、ばね押しクランプフィンガ４４が設けられ、これらクランプフィンガの端部は、リブ４２，４３と反対側に位置している。クランプフィンガ４４は、壁３５，３６に設けられたスロット形開口部を貫通して延び、壁３５，３６の内側に設けられた半径方向に整列している支持プレート４５に回転可能に取り付けられている。図５から明らかになるように、圧縮ばね４７が支持プレート４５相互間に配置され、これら圧縮ばねは、支持プレート４５を互いに連結している壁４６に当接している。圧縮ばね４７は、クランプフィンガ４４の外端部を圧力印加バー３７，３８の下面に押し付けるようにクランプフィンガ４４に作用する。この構成では、リブ４２，４３に対するクランプフィンガ４４の相対距離は、修正要素４１の幅よりも幾分短い。修正要素４１をリブ４２，４３とクランプフィンガ４４との間の受け入れ領域に挿入すると、クランプフィンガ４４の端部は、修正要素４１の側面に係合し、それにより、クランプフィンガは、持ち上げられて圧力印加バー３７を通過する。すると、ばね力が修正要素４１に伝達され、それにより、修正要素は、リブ４２とクランプフィンガ４４との間にクランプ状態に保持される。
【００３８】
修正要素４１を定位置に保持するため、壁３５，３６の周方向端部は、２本のアーム付きクランプレバー４８を更に有し、これらクランプレバーは、空気圧往復動シリンダ４９によってクランプ位置と解除位置に動くことができる。クランプレバー４８は、クランプレバー４８の開放位置において、アプリケータヘッド２８中への修正要素の自動ローディング中、供給された修正要素４１の開始端部を閉鎖によりしっかりとクランプ状態に保持すると共に修正要素４１がリブ４２又は４３とクランプフィンガ４４との間のクランプ領域内に押し込められたままである間にこの修正要素をしっかりと保持する役目を果たす。これにより、修正要素４１は、ローディング作業中、位置が変わらず、アプリケータヘッド２８上の正確な位置を取るようになる。
【００３９】
保持要素３３は、スペーサ要素５１によってベースプレート３０から見て遠くに位置する支持部材２９の側でその上端部にしっかりと固定されている。したがって、ベースプレート３０までのその距離は、一定である。保持要素３４は、直線軌道又はガイドウェイ５２によって支持部材２９の長手方向軸線の方向に動くことができるよう支持部材２９で保持されている。ベースプレート３０までの保持要素３４の相対距離は、継手によりベースプレート３０及び壁３６に連結された空気圧往復動シリンダ５３によって調節可能である。保持要素３４がこのように動くことができるので、壁３６は、圧力印加バー３８と共に、アプリケータヘッドの他方の側を用いたアンバランス修正中、車両ホイールの妨害輪郭との衝突を阻止する仕方で第２の修正平面内に位置決めされると共にこの第２の修正平面内において調節することができる。
【００４０】
図３及び図４から明らかになるように、キャリジ５４が支持部材２９と反対側でベースプレート３０の下面に取り付けられており、このキャリジは、ベースプレート３０の長手方向軸線に平行に案内レール５５（図３にしか示されていない）に可動的に取り付けられている。案内レール５５は、回転テーブル５６に固定され、この回転テーブルは、回転駆動機構体５７によってベースプレートに垂直な回転軸線回りに回転可能である。キャリジ５４に隣接して、複動空気圧往復動シリンダ５８が設けられており、このシリンダは、回転テーブル５６に同様に固定されている。往復動シリンダ５８のピストンロッドは、プレート５９によってベースプレート３０に取り付けられている。往復動シリンダ５８は、２つの端位置に動くことができ、一方の端位置から、２つのマウント３１，３２のうちの一方を、そして、他方の位置から、２つのマウント３１，３２のうちのもう一方をホイールリムの内壁の方向に動かすことができ、その目的は、それにより、圧力印加バー３７，３８上に保持された修正要素を車両ホイールのそれぞれの取り付け面に押し付けることにある。変形例として、車両ホイールを保持した取り扱い装置によってこの圧力印加運動を行なうことも可能であり、この場合、往復動シリンダ５８は、最大圧力を制限するために用いられるのが良い。
【００４１】
図６は、車両ホイール６２のリム６１の内側の取り付け面６０への修正要素４１の取り付け方を示している。取扱装置のグリッパ６３によって保持された車両ホイール６２は、取扱装置によって上からアプリケータヘッド２８上に下降され、そして取り付け面６０がアプリケータヘッド２８の圧力印加バー３７上に保持された支持要素４１の接着面と対向して数ミリメートルの距離を置いたところに位置するように位置決めされる。これが起こっているとき、アプリケータヘッド２８は、アンバランス修正のために提供された取り付け位置に既に回転させてある。次に、往復動シリンダ５８の作動により、アプリケータヘッド２８は、取り付け面６０の方向に動き、修正要素４１の開始箇所が先ず最初にリム６１にくっつけられる。次に、往復動シリンダ４９の作動により、クランプレバー４８が解除され、取扱装置によって実行されるグリッパ６３の運動により、車両ホイール６２の取り付け面６０が修正要素４１の接着面に沿って転動する。このプロセスにより、修正要素４１は、取り付け面６０にその全長に沿って均等に押し付けられる。アプリケータヘッド２８は、このプロセス中、静止状態のままであり、圧力の大きさは、アプリケータヘッド２８に設けられた力センサによってモニタされる。
【００４２】
修正要素４１の取り付けに続き、取扱装置は、車両ホイール６２を先ず最初に半径方向に動かして修正要素４１をアプリケータヘッド２８から完全に取り外す。その後、取扱装置は、車両ホイール６２を、第２の修正要素４１′を車両ホイールの第２の修正平面内で取り付けるための適当な位置に動かす。アプリケータヘッド２８を第２の修正平面のための所定の取り付け位置に動かした後、圧力印加バー３８に取り付けられた第２の修正要素４１をくっつけることによって上述の取り付けプロセスを繰り返し実施する。
【００４３】
図７は、バランス取りプロセスに合わされた個々の長さの粘着性修正要素の製造向きの本発明の有利な切断装置６５を示している。切断装置６５は、テーブル６６上に並置された２つのカッタユニット６７，６７′を有し、これらカッタユニットは、同一機能のものであるが、構造が鏡像関係をなしている。各カッタユニット６７，６７′は、アイドラープーリ６９及び巻き取りリール７０が取り付けられた支柱６８を有している。巻き取りリール７０は、サーボモータ７１によって駆動される。支柱６８に隣接して位置する支柱７２がその上端部のところに２つの互いに平行な供給ロール７３，７４を有し、これら供給ロールは、回転角度センサを備えたサーボモータ７５によって駆動される。供給ロール７３，７４の軸受は、供給ロール７３，７４がこれらの間に通される材料ウェブ７６にしっかりと押し付けられるようにばね押しされ、その結果、押し付け作用により生じる摩擦力が材料ウェブ７６をコイルから巻き出してこれを供給ロール７３，７４相互間に通すようにする。材料ウェブ７６は、本質的に、金属ストリップ又は金属粒子が埋め込まれた長方形断面のプラスチックストリップで構成され、材料ウェブは、その広い片面に保護フィルムストリップ７７によって覆われた接着剤層を備えている。供給ロール７３，７４の出口側には、案内レール７８が配置されており、材料ウェブ７６は、この案内レールに沿って案内される。案内レール７８の前には、切断刃７９が設けられ、この切断刃は、支柱７２に回転可能に取り付けられると共に空気圧シリンダ８０によって作動可能である。
【００４４】
コイルから巻き出された材料ウェブ７６を切断装置６５内に配置し、例えば、その保護フィルムストリップ７７をアイドラープーリ６９、供給ロール７３及び案内レール７８に係合させる。次に、保護フィルムストリップ７７を案内レール７８の端部周りに引き回して巻き取りのための巻き取りリール７０に取り付ける。修正要素の長さの正確な測定のため、切断刃７９の切り離し部が測定されるべき修正要素の開始端部を生じさせる。切断刃７７は、金属ストリップだけを切り離し、保護フィルムストリップ７７は、切り離さないように調節される。切断刃によって切り離された金属ストリップの長さ分を取り出す。開始端部を切断した後、供給ロール７３，７４をサーブモータ７５の作動によって供給方向に回転させて回転角度が供給ロール７３，７４の周方向長さ１つ分に一致するようにし、この周方向長さ１つ分は、切り離されるべき修正要素の所望の長さに等しい。それと同時に、サーブモータ７１を作動させて巻き取りリール７０を同一回転方向に回転させる。切り離されるべき修正要素の開始端部は、今や、切断刃７９の切り離し部によって材料ウェブ７６からいつでも切り離し可能な状態にある修正要素の所望の長さに一致した距離だけ切断刃７９から間隔を置いて位置している。保護フィルムストリップ７７と接着剤層との間の接着効果の結果として、切り離された修正要素は、保護フィルムストリップ７７にくっついいたままである。移送のため、供給ロール７３，７４を作動させて切り離された修正要素の開始端部を案内レールの出口端部のところで規定された位置に動かし、この場合、保護フィルムストリップ７７は、巻き取りリール７０によってぴんと張った状態に保持される。
【００４５】
切り離された修正要素をアプリケータヘッド内にローディングするため、アプリケータヘッドを切断装置６５に近づけ、そして切り離された修正要素の開始端部をクランプレバー４８によってしっかりとクランプすることができる位置に回転させる。次に、修正要素に沿ってアプリケータヘッドを転動させることにより、修正要素を保護フィルムストリップから離脱させ、そしてリブとクランプフィンガとの間の受け入れ領域中に完全に押し込む。このようにすると、切り離された修正要素は、切断装置６５から高い位置精度及び信頼性をもってアプリケータヘッドまで移送されるようになる。
【００４６】
さらに様々な長さの修正要素を上述した仕方で材料ウェブ７６から次々に切り離すことができ、先行する各修正要素のための切断刃及び供給ロールの関連の位置は、いずれの場合においても、順番的に次の修正要素の供給長さを定める開始箇所となる。順番的に次の修正要素が金属ストリップの開始端部と切断刃７９との間の距離よりも短い場合、供給ロールは、材料ウェブを必要な量だけ戻す。
【符号の説明】
【００４７】
１  設備
２  車輪
３  リム
４  タイヤ
１０  アンバランス測定ステーション
１１  移送ステーション
１２  取扱装置
１３，１４  バランス取りステーション
１５  出荷コンベヤユニット
１６  中央処理装置
１８  貯蔵ビン
１９  ローディング位置
２０  オペレータ
２１  作業位置
２８  アプリケータヘッド
３１，３２  マウント
１０２  位置決め装置
１０３  測定スピンドル
１２１  ロボット
１２２  ロボットアーム
１２４  制御装置
１３１  アプリケータヘッド
【図１】
2011169898.tif 000003
【図２】
2011169898.tif 000004
【図３】
2011169898.tif 000005
【図４】
2011169898.tif 000006
【図５】
2011169898.tif 000007
【図６】
2011169898.tif 000008
【図７】
2011169898.tif 000009