(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造されたロードホイールのディスク部のほぼ中心に形成される第１の湯口部を除去するエンドミルを備えた第１の加工ユニットと、前記ロードホイールのタイヤ取付面に形成される第２の湯口部を除去するチップソーを備えた第２の加工ユニットとを有し、前記ロードホイールのディスク部の表面側を支持する製品受け治具に対し、前記ディスク部の裏面を押圧して固定する製品固定具を備え、前記製品受け治具は、前記ロードホイールの中心軸を中心としてロードホイールとともに回転可能であるとともに、前記製品固定具は、前記ロードホイールを固定した状態で、ロードホイールのディスク部の裏面に接触して押圧する押圧部が前記ロードホイールとともに他の部位に対して回転可能であり、
前記製品固定具は、前記第１の湯口部の周囲を固定する円筒形状を呈し、この円筒形状の内部に前記エンドミルが挿入されることを特徴とするロードホイールの仕上げ装置。
【請求項２】
鋳造されたロードホイールのディスク部のほぼ中心に形成される第１の湯口部を除去するエンドミルを備えた第１の加工ユニットと、前記ロードホイールのタイヤ取付面に形成される第２の湯口部を除去するチップソーを備えた第２の加工ユニットとを有し、前記ロードホイールのディスク部の表面側を支持する製品受け治具に対し、前記ディスク部の裏面を押圧して固定する製品固定具を備え、前記製品受け治具は、前記ロードホイールの中心軸を中心としてロードホイールとともに回転可能であるとともに、前記製品固定具は、前記ロードホイールを固定した状態で、ロードホイールのディスク部の裏面に接触して押圧する押圧部が前記ロードホイールとともに他の部位に対して回転可能であり、
前記製品受け治具は、ロードホイールの外周面に設けた被検知部をロードホイールの円周方向の位置決めのために検知する検知機構と、この検知機構によって円周方向の位置決めがなされた状態で、第１の湯口部をロードホイールの半径方向の位置決めのためにガイドする上下動可能なテーパ面を備えたガイド部と、このガイド部によって半径方向の位置決めがなされたロードホイールを、ロードホイールの外周側下部に設けた位置決め部に嵌合して支持する位置決め支持部とから構成され、
前記ガイド部は、ロードホイールの自重によって下降することを特徴とするロードホイールの仕上げ装置。
【請求項３】
第２の湯口部は、ロードホイールの中心軸方向に延長して形成され、チップソーは、前記ロードホイールの中心軸と平行な軸を中心として回転可能であることを特徴とする請求項１または２記載のロードホイールの仕上げ装置。
【請求項４】
チップソーは、ロードホイールの中心軸方向の端部に形成される押し湯および鋳バリを除去することを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載のロードホイールの仕上げ装置。
【請求項５】
製品受け治具は、ロードホイールの外周面に設けた被検知部をロードホイールの円周方向の位置決めのために検知する検知機構と、この検知機構によって円周方向の位置決めがなされた状態で、第１の湯口部をロードホイールの半径方向の位置決めのためにガイドする上下動可能なテーパ面を備えたガイド部と、このガイド部によって半径方向の位置決めがなされたロードホイールを、ロードホイールの外周側下部に設けた位置決め部に嵌合して支持する位置決め支持部とから構成されていることを特徴とする請求項１記載のロードホイールの仕上げ装置。
【請求項６】
ガイド部は、ロードホイールの自重によって下降することを特徴とする請求項５記載のロードホイールの仕上げ装置。
【請求項７】
第１の加工ユニットおよび第２の加工ユニットは、ロードホイールの製品受け治具へのセット位置より上方に配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のロードホイールの仕上げ装置。
【請求項８】
鋳造されたロードホイールのディスク部の中心に形成される第１の湯口部を、エンドミルにより除去するとともに、前記ロードホイールのタイヤ取付面にロードホイールの中心軸方向に延長して形成される第２の湯口部を、前記ロードホイールの中心軸と平行な回転軸を中心として回転可能で、前記エンドミルと同一の設備に配置されているチップソーにより除去するロードホイールの仕上げ方法であって、前記ロードホイールのディスク部の表面側を、前記ロードホイールの中心軸を中心としてロードホイールとともに回転可能な製品受け治具で支持するとともに、前記ロードホイールのディスク部の裏面に接触して押圧する押圧部が前記ロードホイールとともに他の部位に対して回転可能な円筒形状の製品固定具により、前記第１の湯口部の周囲の前記ディスク部の裏面を押圧して固定し、前記製品固定具の円筒形状の内部に前記エンドミルを挿入することを特徴とするロードホイールの仕上げ方法。
【請求項９】
鋳造されたロードホイールのディスク部の中心に形成される第１の湯口部を、エンドミルにより除去するとともに、前記ロードホイールのタイヤ取付面にロードホイールの中心軸方向に延長して形成される第２の湯口部を、前記ロードホイールの中心軸と平行な回転軸を中心として回転可能で、前記エンドミルと同一の設備に配置されているチップソーにより除去するロードホイールの仕上げ方法であって、前記ロードホイールのディスク部の表面側を、前記ロードホイールの中心軸を中心としてロードホイールとともに回転可能な製品受け治具で支持するとともに、前記ロードホイールのディスク部の裏面に接触して押圧する押圧部が前記ロードホイールとともに他の部位に対して回転可能な製品固定具により、前記ディスク部の裏面を押圧して固定し、
前記製品受け治具は、検知機構により、ロードホイールの外周面に設けた被検知部を検知してロードホイールの円周方向の位置決めを行った状態で、ロードホイールの自重によってテーパ面を備えたガイド部が下降することにより、第１の湯口部のロードホイールの半径方向の位置決めを行い、この位置決めを行ったロードホイールを、位置決め支持部が、ロードホイールの外周側下部に設けた位置決め部に嵌合して支持することを特徴とするロードホイールの仕上げ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋳造により製造されるロードホイールの湯口部などを仕上げ加工するためのロードホイールの仕上げ装置および仕上げ方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車に使用されるアルミ合金製のロードホイール（以下、アルミホイールと呼ぶ）は、燃費向上、コストダウンを目的とした軽量化、車体の大型化および見栄えの点から、サイズアップが要求されている。このような背景からアルミホイールの鋳造方法は、アルミホイールの薄肉、大型化に対応するために、従来の仕上げ加工性が容易なホイールセンタ１カ所に湯口を設けるなどの鋳造方法に対し、必要な位置、例えばタイヤ取付面の周囲に湯口を追加して設けた鋳造方法と、これに付随する仕上げ設備が必要となっている。
【０００３】
加えて、上記した仕上げ設備については、後工程を含めたトータル工数低減のため、高精度、高速仕上げおよび多車種対応、設置スペースを考慮したコンパクトな設備が望まれている。
【０００４】
このような要求があるにも拘わらず、従来のアルミホイールの仕上げ装置では、薄肉の鋳バリを除去するバリ取り加工と、厚肉の湯口および押し湯などを除去する加工とは、別設備で行われるのが一般的である。例えば、平成９年特許第２７２４９００号公報に記載されたものは、アルミホイールの外周縁部をクランプ固定した状態で、タイヤ取付面の円周方向に１８０度隔てた位置に、アルミホイールの軸方向に延長して形成された一対の鋳バリを、アルミホイールの中心軸と平行な回転軸を有するカッタを用い、タイヤ取付面の形状に沿って動くスタイラスに倣って除去加工しており、湯口および押し湯の除去は行っていない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の倣い加工方式によるロードホイールの仕上げ装置では、次のような問題がある。
【０００６】
（１）アルミホイールの外周縁部をクランプ固定する構成であるたため、クランプ機構がアルミホイールの外周縁部より外側に突出する形状となって製品受け治具が大型化するとともに、設備全体が大型化する上、クランプ固定した外周縁部のバリ取り加工ができない。
【０００７】
（２）タイヤ取付面の薄肉形状のバリ取り仕上げを、カッタ刃先形状にて製品形状に沿った仕上げ加工を行うことを前提としているため、ホイールセンタの湯口の除去はできず、またタイヤ取付面に形成される湯口などの厚肉形状のものに対して除去作業を行おうとすると、刃先先端の摩耗による仕上げ寸法のばらつきおよび、頻繁な刃物交換による設備能力の低下という問題が発生する。
【０００８】
（３）アルミホイールを製品受け治具へセットする際に、ロボットなどを用いて自動セットする場合には、円周方向および半径方向の位置決め精度が不充分となる。また、アルミホイールを製品受け治具へセットする際に、アルミホイールをガイドするガイド部がない方式では、アルミホイールが製品受け治具に対して位置ずれが発生した場合にセットできないという問題がある。これは、位置決め精度要求が高ければ高いほど発生頻度が高くなる問題である。
【０００９】
（４）湯口仕上げ、押し湯切断などの仕上げ加工を行うために別設備が必要となるため、その分設備設置スペースが増大するとともに、各工程間のアルミホイールの在庫やハンドリング工数増しが発生する。
【００１０】
そこで、この発明は、バリ取りだけでなく、湯口仕上げおよび押し湯切断なども行いつつ、設備全体の小型化を達成し、製品受け治具への位置決め精度も向上させることを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、請求項１の発明は、鋳造されたロードホイールのディスク部のほぼ中心に形成される第１の湯口部を除去するエンドミルを備えた第１の加工ユニットと、前記ロードホイールのタイヤ取付面に形成される第２の湯口部を除去するチップソーを備えた第２の加工ユニットとを有し、前記ロードホイールのディスク部の表面側を支持する製品受け治具に対し、前記ディスク部の裏面を押圧して固定する製品固定具を備え、前記製品受け治具は、前記ロードホイールの中心軸を中心としてロードホイールとともに回転可能であるとともに、前記製品固定具は、前記ロードホイールを固定した状態で、ロードホイールのディスク部の裏面に接触して押圧する押圧部が前記ロードホイールとともに他の部位に対して回転可能であり、前記製品固定具は、前記第１の湯口部の周囲を固定する円筒形状を呈し、この円筒形状の内部に前記エンドミルが挿入される構成としてある。
【００１２】
このような構成のロードホイールの仕上げ装置によれば、エンドミルによりディスク部中心の第１の湯口部を除去するとともに、チップソーにより第２の湯口部を除去し、またこのチップソーによって湯口部より薄肉形状の鋳バリの除去も可能となる。
また、ロードホイールは、製品受け治具に対してディスク部の表面側が接触する状態でセットされ、この状態でディスク部の裏面が製品固定具によって押圧されて固定される。
この際、ロードホイールは、製品受け治具と製品固定具の押圧部との間で固定された状態で回転し、この回転によりタイヤ取付面の側方に配置されたチップソーによって全周に対して仕上げ加工が行える。
さらに、第１の湯口部の周囲を円筒形状の製品固定具で固定した状態で、円筒形状の内部にエンドミルが挿入されて第１の湯口部が除去される。
請求項２の発明は、鋳造されたロードホイールのディスク部のほぼ中心に形成される第１の湯口部を除去するエンドミルを備えた第１の加工ユニットと、前記ロードホイールのタイヤ取付面に形成される第２の湯口部を除去するチップソーを備えた第２の加工ユニットとを有し、前記ロードホイールのディスク部の表面側を支持する製品受け治具に対し、前記ディスク部の裏面を押圧して固定する製品固定具を備え、前記製品受け治具は、前記ロードホイールの中心軸を中心としてロードホイールとともに回転可能であるとともに、前記製品固定具は、前記ロードホイールを固定した状態で、ロードホイールのディスク部の裏面に接触して押圧する押圧部が前記ロードホイールとともに他の部位に対して回転可能であり、前記製品受け治具は、ロードホイールの外周面に設けた被検知部をロードホイールの円周方向の位置決めのために検知する検知機構と、この検知機構によって円周方向の位置決めがなされた状態で、第１の湯口部をロードホイールの半径方向の位置決めのためにガイドする上下動可能なテーパ面を備えたガイド部と、このガイド部によって半径方向の位置決めがなされたロードホイールを、ロードホイールの外周側下部に設けた位置決め部に嵌合して支持する位置決め支持部とから構成され、前記ガイド部は、ロードホイールの自重によって下降する構成としてある。
上記構成によれば、ロードホイールの外周面に設けた被検知部を検知機構が検知して、ロードホイールの円周方向の位置決めがなされ、この状態でロードホイールセンタの下方に突出した先細の第１の湯口部がテーパ形状のガイド部にガイドされて半径方向の位置決めがなされ、このガイド部がロードホイールとともに下降してロードホイールの外周側下部に設けた位置決め部に位置決め支持部が嵌合し、これによりロードホイールの製品受け治具へのセット作業が完了する。
また、上記構成によれば、製品受け治具のガイド部は、ロードホイールの第１の湯口部が挿入されることで、ロードホイールの自重で下降し、これによりロードホイールは位置決め支持部にセットされる。
【００１３】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明の構成において、第２の湯口部は、ロードホイールの中心軸方向に延長して形成され、チップソーは、前記ロードホイールの中心軸と平行な軸を中心として回転可能な構成としてある。
【００１４】
上記構成によれば、回転しているチップソーをロードホイールの中心軸方向に移動させることで、タイヤ取付面の第２の湯口部が除去される。
【００１５】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれか１項の発明の構成において、チップソーは、ロードホイールの中心軸方向の端部に形成される押し湯および鋳バリを除去する構成としてある。
【００１６】
上記構成によれば、チップソーによって鋳バリならびに押し湯を除去することで、一つの設備によって湯口、鋳バリおよび押し湯の除去が可能となる。
【００２３】
請求項５の発明は、請求項１の発明の構成において、製品受け治具は、ロードホイールの外周面に設けた被検知部をロードホイールの円周方向の位置決めのために検知する検知機構と、この検知機構によって円周方向の位置決めがなされた状態で、第１の湯口部をロードホイールの半径方向の位置決めのためにガイドする上下動可能なテーパ面を備えたガイド部と、このガイド部によって半径方向の位置決めがなされたロードホイールを、ロードホイールの外周側下部に設けた位置決め部に嵌合して支持する位置決め支持部とから構成されるものとしてある。
【００２４】
上記構成によれば、ロードホイールの外周面に設けた被検知部を検知機構が検知して、ロードホイールの円周方向の位置決めがなされ、この状態でロードホイールセンタの下方に突出した先細の第１の湯口部がテーパ形状のガイド部にガイドされて半径方向の位置決めがなされ、このガイド部がロードホイールとともに下降してロードホイールの外周側下部に設けた位置決め部に位置決め支持部が嵌合し、これによりロードホイールの製品受け治具へのセット作業が完了する。
【００２５】
請求項６の発明は、請求項５の発明の構成において、ガイド部は、ロードホイールの自重によって下降する構成としてある。
【００２６】
上記構成によれば、製品受け治具のガイド部は、ロードホイールの第１の湯口部が挿入されることで、ロードホイールの自重で下降し、これによりロードホイールは位置決め支持部にセットされる。
【００２７】
請求項７の発明は、請求項１ないし６のいずれか１項の発明の構成において、第１の加工ユニットおよび第２の加工ユニットは、ロードホイールの製品受け治具へのセット位置より上方に配置される構成としてある。
【００２８】
上記構成によれば、第１の加工ユニットのエンドミルおよび第２の加工ユニットのチップソーは、いずれもロードホイールの上方から下方に向けて加工を行う。
【００２９】
請求項８の発明は、鋳造されたロードホイールのディスク部の中心に形成される第１の湯口部を、エンドミルにより除去するとともに、前記ロードホイールのタイヤ取付面にロードホイールの中心軸方向に延長して形成される第２の湯口部を、前記ロードホイールの中心軸と平行な回転軸を中心として回転可能で、前記エンドミルと同一の設備に配置されているチップソーにより除去するロードホイールの仕上げ方法であって、前記ロードホイールのディスク部の表面側を、前記ロードホイールの中心軸を中心としてロードホイールとともに回転可能な製品受け治具で支持するとともに、前記ロードホイールのディスク部の裏面に接触して押圧する押圧部が前記ロードホイールとともに他の部位に対して回転可能な円筒形状の製品固定具により、前記第１の湯口部の周囲の前記ディスク部の裏面を押圧して固定し、前記製品固定具の円筒形状の内部に前記エンドミルを挿入するロードホイールの仕上げ方法としてある。
【００３０】
上記したロードホイールの仕上げ方法によれば、ディスク部の中心に形成される第１の湯口部および、タイヤ取付面に形成される、ロードホイールの中心軸方向に延長して形成される第２の湯口部が、一つの設備によって除去される。
また、ロードホイールは、製品受け治具に対してディスク部の表面側が接触する状態でセットされ、この状態でディスク部の裏面が製品固定具によって押圧されて固定される。
この際、ロードホイールは、製品受け治具と製品固定具の押圧部との間で固定された状態で回転し、この回転によりタイヤ取付面の側方に配置されたチップソーによって全周に対して仕上げ加工が行える。
さらに、第１の湯口部の周囲を円筒形状の製品固定具で固定した状態で、円筒形状の内部にエンドミルが挿入されて第１の湯口部が除去される。
請求項９の発明は、鋳造されたロードホイールのディスク部の中心に形成される第１の湯口部を、エンドミルにより除去するとともに、前記ロードホイールのタイヤ取付面にロードホイールの中心軸方向に延長して形成される第２の湯口部を、前記ロードホイールの中心軸と平行な回転軸を中心として回転可能で、前記エンドミルと同一の設備に配置されているチップソーにより除去するロードホイールの仕上げ方法であって、前記ロードホイールのディスク部の表面側を、前記ロードホイールの中心軸を中心としてロードホイールとともに回転可能な製品受け治具で支持するとともに、前記ロードホイールのディスク部の裏面に接触して押圧する押圧部が前記ロードホイールとともに他の部位に対して回転可能な製品固定具により、前記ディスク部の裏面を押圧して固定し、前記製品受け治具は、検知機構により、ロードホイールの外周面に設けた被検知部を検知してロードホイールの円周方向の位置決めを行った状態で、ロードホイールの自重によってテーパ面を備えたガイド部が下降することにより、第１の湯口部のロードホイールの半径方向の位置決めを行い、この位置決めを行ったロードホイールを、位置決め支持部が、ロードホイールの外周側下部に設けた位置決め部に嵌合して支持するロードホイールの仕上げ方法としてある。
上記したロードホイールの仕上げ方法によれば、ロードホイールの外周面に設けた被検知部を検知機構が検知して、ロードホイールの円周方向の位置決めがなされ、この状態でロードホイールセンタの下方に突出した先細の第１の湯口部がテーパ形状のガイド部にガイドされて半径方向の位置決めがなされ、このガイド部がロードホイールとともに下降してロードホイールの外周側下部に設けた位置決め部に位置決め支持部が嵌合し、これによりロードホイールの製品受け治具へのセット作業が完了する。また、製品受け治具のガイド部は、ロードホイールの第１の湯口部が挿入されることで、ロードホイールの自重で下降し、これによりロードホイールは位置決め支持部にセットされる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、エンドミルによりロードホイールのディスク部中心の第１の湯口部を除去するとともに、チップソーによりタイヤ取付面の第２の湯口部を除去する構成としたので、チップソーによって押し湯や薄肉形状の鋳バリの除去も可能となり、ロードホイールに対する仕上げ加工設備が一つで済み、設備設置スペースを小さくできるとともに、工程間の製品の在庫増しや製品ハンドリング工数増しを抑えることができる。
また、ロードホイールのディスク部の表面側を支持する製品受け治具に対し、ディスク部の裏面を押圧して固定する製品固定具を備えているので、製品受け治具および製品固定具は、ロードホイールのほぼ直径寸法内に収まり、設備全体小型化を達成できるとともに、外周縁に形成される鋳バリの除去も可能となる。
さらに、製品受け治具は、ロードホイールの中心軸を中心としてロードホイールとともに回転可能であるとともに、製品固定具は、ロードホイールを固定した状態で、ロードホイールの裏面に接触して押圧する押圧部がロードホイールとともに他の部位に対して回転可能となるので、タイヤ取付面の側方に配置されたチップソーによってロードホイールの全周に対して仕上げ加工を行うことができる。
また、製品固定具は、第１の湯口部の周囲を固定する円筒形状を呈し、この円筒形状の内部にエンドミルが挿入される構成としたので、エンドミルの加工により発生する切り粉が、製品固定具より外側へ飛散せず、ロードホイール表面に対する損傷を防止することができる。
請求項２の発明によれば、ロードホイールの外周面に設けた被検知部を検知機構が検知して、ロードホイールの円周方向の位置決めがなされ、この状態でロードホイール中心の下方に突出した第１の湯口部がテーパ形状のガイド部にガイドされて半径方向の位置決めがなされ、このガイド部がロードホイールとともに下降してロードホイールの外周側下部に設けた位置決め部に位置決め支持部が嵌合し、これによりロードホイールの製品受け治具へのセット作業が完了するので、ロボットなどを用いた自動セット作業であっても、ロードホイールの製品受け治具への位置決め作業を精度よく確実に行うことができる。
また、ガイド部は、ロードホイールの自重によって下降し、これによりロードホイールは位置決め支持部にセットされるので、ロードホイールの位置決め支持部へのセット作業が容易なものとなる。
【００３２】
請求項３の発明によれば、第２の湯口部は、ロードホイールの中心軸方向に延長して形成され、チップソーは、ロードホイールの中心軸と平行な軸を中心として回転可能であるため、回転しているチップソーをロードホイールの中心軸方向に移動させることで、タイヤ取付面の第２の湯口部を除去することができる。
【００３３】
請求項４の発明によれば、チップソーは、ロードホイールの軸方向端部に形成される鋳バリならびに押し湯を除去するようにしたので、一つの設備によって湯口、鋳バリおよび押し湯を除去することが可能となり、設備設置スペースを小さくできるとともに、工程間の製品の在庫増しや製品ハンドリング工数増しを抑えることができる。
【００３７】
請求項５の発明によれば、ロードホイールの外周面に設けた被検知部を検知機構が検知して、ロードホイールの円周方向の位置決めがなされ、この状態でロードホイール中心の下方に突出した第１の湯口部がテーパ形状のガイド部にガイドされて半径方向の位置決めがなされ、このガイド部がロードホイールとともに下降してロードホイールの外周側下部に設けた位置決め部に位置決め支持部が嵌合し、これによりロードホイールの製品受け治具へのセット作業が完了するので、ロボットなどを用いた自動セット作業であっても、ロードホイールの製品受け治具への位置決め作業を精度よく確実に行うことができる。
【００３８】
請求項６の発明によれば、ガイド部は、ロードホイールの自重によって下降し、これによりロードホイールは位置決め支持部にセットされるので、ロードホイールの位置決め支持部へのセット作業が容易なものとなる。
【００３９】
請求項７の発明によれば、第１の加工ユニットおよび第２の加工ユニットは、ロードホイールの製品受け治具へのセット位置より上方に配置されているので、第１の加工ユニットのエンドミルおよび第２の加工ユニットのチップソーは、いずれもロードホイールの上方から下方に向けて加工が行え、特にチップソーの刃物横面への切り粉の付着防止が達成されて、加工寸法精度の維持および刃物の寿命延長を図ることができるとともに、エンドミルおよびチップソーを回転させる回転摺動部への切り粉の付着も回避され、回転摺動部の摩耗、損傷を防止することができる。
請求項８の発明によれば、エンドミルによりロードホイールのディスク部中心の第１の湯口部を除去するとともに、チップソーによりタイヤ取付面の第２の湯口部を除去するようにしたので、チップソーによって押し湯や薄肉形状の鋳バリの除去も可能となり、ロードホイールに対する仕上げ加工設備が一つで済み、設備設置スペースを小さくできるとともに、工程間の製品の在庫増しや製品ハンドリング工数増しを抑えることができる。
また、ロードホイールのディスク部の表面側を製品受け治具により支持するとともに、製品固定具によりディスク部の裏面を押圧して固定するので、製品受け治具および製品固定具は、ロードホイールのほぼ直径寸法内に収まり、設備全体小型化を達成できるとともに、外周縁に形成される鋳バリの除去も可能となる。
さらに、製品受け治具は、ロードホイールの中心軸を中心としてロードホイールとともに回転するとともに、製品固定具は、ロードホイールを固定した状態で、ロードホイールの裏面に接触して押圧する押圧部がロードホイールとともに他の部位に対して回転するので、タイヤ取付面の側方に配置されたチップソーによってロードホイールの全周に対して仕上げ加工を行うことができる。
さらにまた、製品固定具は、第１の湯口部の周囲を固定する円筒形状の内部にエンドミルが挿入されるので、エンドミルの加工により発生する切り粉が、製品固定具より外側へ飛散せず、ロードホイール表面に対する損傷を防止することができる。
請求項９の発明によれば、ロードホイールの外周面に設けた被検知部を検知機構が検知して、ロードホイールの円周方向の位置決めがなされ、この状態でロードホイール中心の下方に突出した第１の湯口部がテーパ形状のガイド部にガイドされて半径方向の位置決めがなされ、このガイド部がロードホイールとともに下降してロードホイールの外周側下部に設けた位置決め部に位置決め支持部が嵌合し、これによりロードホイールの製品受け治具へのセット作業が完了するので、ロボットなどを用いた自動セット作業であっても、ロードホイールの製品受け治具への位置決め作業を精度よく確実に行うことができる。
また、ガイド部は、ロードホイールの自重によって下降し、これによりロードホイールは位置決め支持部にセットされるので、ロードホイールの位置決め支持部へのセット作業が容易なものとなる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
【００４１】
図１は、この発明の実施の一形態を示すロードホイールの仕上げ装置の一部断面を含む正面図、図２は図１の平面図である。図２では省略してあるが、図１に側面断面図として示すように、ロードホイールとしてアルミ合金製の鋳造されたアルミホイール１は、ディスク部３を下部側とした状態で、製品受け治具５上にセットされる。このアルミホイール１は、ディスク部３の中心に、下部側先端が先細となる第１の湯口部７が形成されるとともに、円筒形状のタイヤ取付面９の円周方向１８０度隔てた位置に、ロードホイール１の中心軸方向（図１中で上下方向）に延長される第２の湯口部１１が形成され、さらに上端部の外周縁部に押し湯１３が形成されている。また、図示していないが、上記押し湯１３の上部およびディスク部３の外周縁部には、鋳バリも形成されている。
【００４２】
ディスク部３の中心に形成される第１の湯口部７のほかに、タイヤ取付面９に二つの第２の湯口部１１を形成することで、アルミホイール１として薄肉、大型化の鋳造が可能となっている。
【００４３】
上記した製品受け治具５は、図２に示されているように、図２中で上下方向に長い長方形状のターンテーブル１５上の上下両側に、それぞれ配置されている。ターンテーブル１５は、その四隅に配置された支持脚１７上に載置されるとともに、中心部に設けてある回転軸１９を中心として、製品受け治具５が図２中で上部における設備内側の加工位置Ａと、同下部における設備外側の待機位置Ｂとの間を移動可能となるよう回転可能である。このターンテーブル１５の回転動作は、図示しない油圧シリンダなどによって、図１の位置から上昇して支持脚１７から離れた状態で行う。
【００４４】
製品受け治具５は、図３に拡大して示すように、第１の湯口部７が挿入されるガイド部としての湯口受けガイド２１と、ディスク部３の外周縁部の下部に設けた図４に示すような位置決め部としての凹部２３に入り込む位置決め支持部としての支持ブロック２５と、図３のＣ矢視図である図５に示すように、下部外周面に形成した被検知部としての切欠２７を、例えば光を照射して検知するセンサなどからなる図示しない検知機構とを備えている。
【００４５】
湯口受けガイド２１は、先細の第１の湯口部７の形状に対応して上部から下部に向けて直径が小さくなるようなテーパ面２９を備え、エアシリンダ３１のロッド３３の上端に設けてある支持プレート３５上に固定されている。上記エアシリンダ３１は、ターンテーブル１５の下面に取り付けられたにブラケット３７上に設置されている。
【００４６】
支持ブロック２５は、円周方向等間隔に複数（ここでは４つ）設けられ、円盤状の回転板３９上に固定されている。この回転板３９は、ターンテーブル１５に対し、アルミホイール１の中心軸を中心として回転可能に支持されている。回転板３９の外周にはギア部４１が形成される一方、ターンテーブル１５の側部にはモータ４３が固定され、モータ４３に連結された駆動ギア４５が上記ギア部４１に噛み合っている。すなわち、上記モータ４３の駆動により、回転板３９とともに複数の支持ブロック２５が一体となって回転してアルミホイールを回転させる。なお、このモータ４３および駆動ギア４５などの回転駆動機構は、図１では省略してある。
【００４７】
上記回転板３９およびターンテーブル１５には、湯口受けガイド２１および湯口受けガイド２１を上下動させるエアシリンダ３１などの上下駆動機構を設置するための貫通孔３９ａおよび貫通孔１５ａがそれぞれ形成されている。
【００４８】
また、前記図５に示してある切欠２７を検知する検知機構は、本仕上げ装置の設備本体側に設置され、例えばアルミホイール１をロボットにより把持した状態で、上記切欠２７が、製品受け治具５に対し、円周方向のあらかじめ設定された正規の位置にあるかどうかを検知し、アルミホイール１の円周方向の位置決めを行う。
【００４９】
加工位置Ａにある製品受け治具５の上方には、アルミホイール１のディスク部３を押圧して固定する円筒形状の製品固定具４７が、図１中で上下方向に延長して配置されている。製品固定具４７は、上端が可動アーム４９の一端に固定され、可動アーム４９の他端は設備本体側に固定された油圧シリンダ５１によって上下動可能となっている。
【００５０】
製品固定具４７の下端は、図６に拡大して示すように、第１の湯口部７の周囲におけるディスク部３の裏面のボス部５３を押圧する押圧部としての押圧リング５５が、その上部の円筒部５７の下端に対して回転可能となっている。
【００５１】
上記製品固定具４７の内部には、第１の湯口部７を除去するためのダイヤエンドミル５９が挿入されている。ダイヤエンドミル５９は、その上部の保持具６１が可動アーム４９に形成した貫通孔４９ａに挿入されており、保持具６１の上端にダイヤエンドミル５９を回転駆動するモータなどからなる回転駆動機構６３が配置されている。
【００５２】
回転駆動機構６３の図２中で上部側の側面には、スライド部材６５が固定され、スライド部材６５は、設備本体側に図１中で上下方向に延長して設けられる一対のガイドレール６７に沿って移動可能である。このスライド部材６５は、設備本体側に固定されている油圧シリンダなどからなる上下駆動機構６９によって回転駆動機構６３とともに上下動する。なお、上下駆動機構６９は、油圧シリンダに代えてＮＣサーボモータにより構成すれば、切削スピードを任意に選択でき、また、選択した切削スピードに対し負荷が変動したときは、適正な切削スピードに設定され過負荷を制御できるのでさらによい。
【００５３】
上記したダイヤエンドミル５９および、これを駆動する回転駆動機構６３、上下駆動機構６９などにより、第１の加工ユニットを構成している。
【００５４】
上記ダイヤエンドミル５９の右側方には、アルミホイール１のタイヤ取付面９に形成されている第２の湯口部１１および上端の押し湯１３などを除去するためのダイヤチップソー７１が配置されている。ダイヤチップソー７１は、モータなどからなる回転駆動機構７３により、アルミホイール１の中心軸と平行な軸を中心として回転可能である。
【００５５】
上記回転駆動機構７３は、油圧シリンダなどからなる前後駆動機構７５によって図１および図２中で左右方向に移動可能である。回転駆動機構７３は、図２中で左右方向に延長されるスライドレール７７に沿って移動可能であり、スライドレール７７は、設備本体側に図１中で上下方向に延長される一対のガイドレール７９に沿って移動するスライド部材８１に固定されている。このスライド部材８１の図２中で右側端部の突出部８１ａには、前述した前後駆動機構７５が固定されている。
【００５６】
スライド部材８１は、設備本体側に固定されている油圧シリンダなどからなる上下駆動機構８３によって、回転駆動機構７３および前後駆動機構７５とともに上下動する。なお、上下駆動機構８３は、油圧シリンダに代えてＮＣサーボモータにより構成すれば、切削スピードを任意に選択でき、また、選択した切削スピードに対し負荷が変動したときは、適正な切削スピードに設定され過負荷を制御できるのでさらによい。
【００５７】
上記したダイヤチップソー７１および、これを駆動する回転駆動機構７３、前後駆動機構７５、上下駆動機構８３などにより、第２の加工ユニットを構成している。
【００５８】
加工位置Ａにある製品受け治具５の下方には、ダイヤエンドミル５９およびダイヤチップソー７１によって除去した第１，第２の各湯口部７，１１および押し湯１３や、加工時に発生する切り粉などを設備の外部に搬出する回収コンベア８５が設置されている。
【００５９】
次に、上記した構成のロードホイールの仕上げ装置の動作を説明する。まず、図示しないロボットにより、アルミホイール１を把持して待機位置Ｂにある製品受け治具５上に搬送する。このとき、湯口受けガイド２１はエアシリンダ３１により図３中で二点鎖線で示す上昇位置としておく。そして、設備本体側に設けてある図示しない検知機構によって図５に示されているアルミホイール１の切欠２７を検知し、アルミホイール１の製品受け治具５に対する円周方向の位置決めを行う。
【００６０】
この円周方向が位置決めされた状態は、図４における凹部２３が製品受け治具５の支持ブロック２５に整合する状態であるとともに、アルミホイール１が位置決めセットされた後の製品受け治具５が待機位置Ｂから加工位置Ａに移動したときに、二つある第２の湯口部１１の一方がダイヤチップソー７１に対向した状態である。
【００６１】
製品受け治具５の上方に搬送されているアルミホイール１をロボットにより下降させ、第１の湯口部７を、湯口受けガイド２１に入り込ませてロボットによる把持を解除すると、アルミホイール１は、自重によってエアシリンダ３１のロッド３３を押し込みつつ下降する。先細の第１の湯口部７が湯口受けガイド２１に入り込むことで、そのテーパ面２９により、アルミホイール１の製品受け治具５に対する半径方向の位置決めがなされる。
【００６２】
アルミホイール１は、半径方向の位置決めがなされた後に、図４に示してある凹部２３に支持ブロック２５が入り込んで図３の実線で示す状態となり、これによりアルミホイール１の製品受け治具５へのセット作業が完了する。
【００６３】
その後、ターンテーブル１５を、支持脚１７から上昇させた状態で回転軸１９を中心として１８０度回転させて、アルミホイール１がセットされている製品受け治具５を、待機位置Ｂから加工位置Ａに移動させた後、支持脚１７上に下降させる。このとき、製品固定具４７およびダイヤエンドミル５９を、図６の二点鎖線で示すように、上方に移動させて侵入してくるアルミホイール１の干渉を避けるとともに、ダイヤチップソー７１もアルミホイール１の干渉を避けるよう加工位置Ａから離れた位置に移動させておく。
【００６４】
次に、加工位置Ａに移動しているアルミホール１に対し、製品固定具４７が図６の実線で示すように下降してディスク部３の裏面を押圧し、アルミホイール１を製品受け治具５との間でクランプ固定する。これによりアルミホイール１に対する仕上げ加工準備が完了する。
【００６５】
ここで、回転しているダイヤエンドミル５９が図６の実線で示すように下降して第１の湯口部７を除去し、これと同時に、回転しているダイヤチップソー７１を図６に示すＤ位置からＥ位置付近まで前進させた後、ＮＣ制御により、ダイヤチップソー７１の刃先先端で製品形状に沿って位置Ｆに向けて下方に移動させつつ第２の湯口部１１を除去する。第１の湯口部７および第２の湯口部１１の一方が除去されたら、ダイヤエンドミル５９を上昇させるとともに、ダイヤチップソー７１を位置Ｄに後退させる。
【００６６】
この状態で、ターンテーブル１５上の回転板３９を支持ブロック２５とともに１８０度回転させることで、アルミホイール１は押圧リング５５とともに回転して、反対側の他方の第２の湯口部１１がダイヤチップソー７１に対向する位置となり、この他方の第２の湯口部１１を、上記と同様にしてダイヤチップソー７１により除去する。
【００６７】
その後、ダイヤチップソー７１をアルミホイール１から後退させて位置Ｅ付近に移動させ、回転板３９を支持ブロック２５とともに回転させてアルミホイール１を押圧リング５５とともに回転させながら、ダイヤチップソー７１で全周にある押し湯１３および図示しない上部の鋳バリを除去する。アルミホイール１の下端外周にも図示しない鋳バリがあり、これもダイヤチップソー７１でアルミホイール１を回転させながら除去する。この下部の鋳バリの除去作業については、アルミホイール１をクランプ固定する機構である製品受け治具５および製品固定具４７が邪魔になることはなく、全周の除去が容易にできる。
【００６８】
このようにして除去した第１，第２の湯口部７，１１および押し湯１３や鋳バリならびにこれらの除去加工によって発生した切り粉は、回収コンベア８５上に落下して設備の外部に搬出される。
【００６９】
上記した仕上げ加工作業は、ダイヤエンドミル５９およびダイヤチップソー７１を使用しているので、厚肉の第１の湯口部７および第２の湯口部１１も、確実に除去でき、刃物寿命も延長されて刃物の交換頻度が減少し、設備稼働率が向上する。
【００７０】
このような仕上げ加工作業の間には、待機位置Ｂにある他の製品受け治具５に、前記と同様にして次に加工するアルミホイールをセットする作業を並行して行う。
【００７１】
すべての仕上げ加工が終了したら、製品固定具４７を上昇させて、ダイヤエンドミル５９とともに図６の二点鎖線で示す位置に後退させ、ダイヤチップソー７１も、ターンテーブル１５の回転時にアルミホイール１が干渉しないよう加工位置Ａから後退させておく。
【００７２】
この状態で、ターンテーブル１５を支持脚１７から上昇させた状態で回転軸１９を中心として１８０度回転させることで、仕上げ加工終了後のアルミホイール１は、加工位置Ａから待機位置Ｂに移動して、ロボットにより取り出される一方、待機位置Ｂにて製品受け治具５にセットされている次に仕上げ加工するアルミホイールが加工位置Ａに移動する。
【００７３】
上記のようにして仕上げ加工を行うロードホイールの仕上げ装置においては、ダイヤエンドミル５９によりディスク部３の第１の湯口部７を除去するとともに、ダイヤチップソー７１によりタイヤ取付面９の第２の湯口部１１および押し湯１３ならびに鋳バリをも除去するので、アルミホイール１に対する仕上げ加工設備が一つで済み、設備設置スペースを小さくできるとともに、工程間の製品の在庫増しや製品ハンドリング工数増しが抑制される。
【００７４】
ダイヤエンドミル５９の回転駆動機構６３およびダイヤチップソー７１の回転駆動機構７３は、いずれも製品受け治具５にセットされたアルミホイル１よりも上方に配置されているので、これら各回転駆動機構６３，７３の回転摺動部に仕上げ加工時に発生する切り粉の付着が回避されて回転摺動部の摩耗、損傷が防止される。また、ダイヤチップソー７１による第２の湯口部１１に対する加工は、ダイヤチップソー７１を下方に向けて移動させつつ行うので、ダイヤチップソー７１の刃物横面（上面）への切り粉の付着が防止されて、加工寸法精度の維持および刃物の寿命延長が達成される。
【００７５】
また、ダイヤエンドミル５９による加工は、円筒形状の製品固定具４７内にて行うので、製品固定具４７より外側へは加工時に発生する切り粉の飛散が防止され、アルミホイール１の表面に対する切り粉による傷発生を極力抑えることが可能となる。
【００７６】
さらに、製品受け具５は、アルミホイール１の直径寸法内に収まる大きさであり、この製品受け具５の上方に配置してある製品固定具４７をアルミホイール１のディスク部３の裏面を押圧してクランプ固定するようにしたので、アルミホイール１をクランプ固定する機構として、小型化を達成しつつクランプ強度も高いものとなっており、設備全体の小型化に寄与している。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の一形態を示すロードホイールの仕上げ装置の正面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１のロードホイールの仕上げ装置においてアルミホイールを製品受け治具にセットする作業を示す動作説明図である。
【図４】図３における製品受け治具の支持ブロックが入り込むアルミホイールの凹部を示す斜視図である。
【図５】図３のＣ矢視図である。
【図６】図１のロードホイールの仕上げ装置による仕上げ加工作業を示す動作説明図である。
【符号の説明】
１  アルミホイール（ロードホイール）
３  ディスク部
５  製品受け治具
７  第１の湯口部
９  タイヤ取付面
１１  第２の湯口部
１３  押し湯
２１  湯口受けガイド（ガイド部）
２３  凹部（位置決め部）
２５  支持ブロック（位置決め支持部）
２７  切欠（被検知部）
４７  製品固定具
５５  押圧リング（押圧部）
５９  ダイヤエンドミル
７１  ダイヤチップソー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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