(57)【要約】【課題】安価に実施できると共に様々な空気タイヤに適合できるタイヤの取り付け方法を提供する。【解決手段】空気タイヤ（Ｒ）を深底ベースリム（Ｆ）に取り付けるため、空気タイヤのトレッドを取り扱い装置（１）に取り付けられているグリッパ（２）で掴み、その第１のタイヤビードをグリッパの制御された運動によりリムのフランジ上でこれに沿って滑らせて嵌める。次に、グリッパを空気タイヤから放し、空気タイヤを調節部材（３３，３４）によって第２のタイヤビードを取り付ける初期位置に動かす。グリッパに取り付けられている取り付けツール（２７，２８，２９）をリムの軸線回りのグリッパの回転によってリム上でこれに沿って案内し、その結果、第２のタイヤビードをリム上でこれに沿って滑らせて嵌める。【選択図】図７
2012224331.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
取り扱い装置（１）に取り付けられていて、前記取り扱い（１）によって多数の方向に動くことができるグリッパ（２）及び前記グリッパ（２）に取り付けられた取り付けツール（２７，２８，２９）を用いることにより空気タイヤ（Ｒ）を車両ホイールの深底ベースリム（Ｆ）に取り付ける方法であって、準備位置に配置された前記空気タイヤ（Ｒ）のトレッドを前記グリッパ（２）により掴み、そして前記グリッパ（２）及び前記取り扱い装置（１）によって固定装置（３０）内に保持されている前記リム（Ｆ）に至らせ、そして前記リム（Ｆ）に向いた前記空気タイヤ（Ｒ）の第１のタイヤビードを前記空気タイヤ（Ｒ）及び前記空気タイヤ（Ｒ）を保持した前記グリッパ（２）の制御された運動によって前記リム（Ｆ）のフランジ上でこれに沿って滑らせて嵌める第１のステップと、前記第１のタイヤの取り付けに続き、前記グリッパ（２）を前記空気タイヤ（Ｒ）から放し、前記空気タイヤ（Ｒ）を前記固定装置（３０）に取り付けられている調節部材によって前記第２のタイヤビードを取り付けるための開始位置に動かし、前記グリッパ（２）を動かすことによって前記グリッパ（２）に取り付けられている取り付けツール（２７，２８，２９）を前記固定装置（３０）内に保持されている前記リム（Ｆ）上の作業位置に至らせ、そして前記リム（Ｆ）の軸線回りに前記グリッパ（２）を回転させることにより前記取り付けツール（２７，２８，２９）を前記リムフランジ上でこれに沿って案内して前記第２のタイヤビードを前記取り付けツール（２７，２８，２９）によって前記リムフランジ上でこれに沿って滑らせて嵌めるようにする第２のステップとを有する、方法。
【請求項２】
空気タイヤを車両ホイールの深底ベースリムに取り付ける装置であって、前記取り付け装置は、取り扱い装置を有し、前記取り扱い装置は、３つの方向に動くことができる関節連結アームを有し、前記関節連結アームは、その自由端部のところに、空気タイヤを掴んでこれら空気タイヤを保持するグリッパを有し、前記グリッパは、グリッパの中心軸線に対して半径方向に動くことができる少なくとも２本のグリッパアームを有し、前記グリッパアームは、前記関節連結アームに取り付けられている前記グリッパを前記中心軸線回りに且つ少なくとも１つの別の軸線回りに回転させると共に前記アームを任意所望の角度回転位置でロックする作動駆動装置を有し、前記取り付け装置は、前記取り扱い装置及び前記グリッパの作業領域に配置された取り付けステーションを更に有し、前記取り付けステーションは、リムを釈放可能に保持する掴み手段及び前記空気タイヤを前記リムに対して位置決めする調節部材を有し、タイヤビードをリムに取り付ける取り付けツールが、前記グリッパに取り付けられ、前記グリッパ及びオプションとして前記関節連結アームを前記作動駆動装置によって円形経路上で動かして前記取り付けツールを前記リムの前記フランジ上でこれに沿って案内することができるようになっている、取り付け装置。
【請求項３】
前記取り付けツールは、グリッパアームに取り付けられ、前記グリッパアームを前記グリッパアームの自由端部が互いに当接するよう閉鎖位置に動かすことができる、請求項２記載の取り付け装置。
【請求項４】
保持手段が前記グリッパアームの前記自由端部のところに設けられていて、前記保持手段は、互いに係合し、前記グリッパアームが前記閉鎖位置にあるとき、前記グリッパアームの相対運動を阻止する、請求項２又は３記載の取り付け装置。
【請求項５】
各グリッパアームは、前記グリッパの前記中心軸線に平行に差し向けられた保持プレートを有し、前記保持プレートは、前記中心軸線の方向に延びていて、突出部及び凹部を備えた縁部を有し、前記保持プレートの前記縁部は、前記グリッパアームが前記閉鎖位置にあるとき、互いに当接し、前記突出部と前記凹部は、互いに係合し、前記保持プレートの相対運動を阻止する、請求項４記載の取り付け装置。
【請求項６】
前記グリッパは、前記グリッパアームが取り付けられた中央ベース本体を有し、前記グリッパアームは、前記グリッパアームの半径方向運動を同期させる同期化装置によって互いに結合され、各グリッパアームは、平行な連結ロッドを有し、各連結ロッドの一端部は、ヒンジによって前記ベース本体に連結され、その他端部は、グリッパフィンガによって保持プレートに回転可能に連結されていて、前記グリッパアームと前記連結ロッドは、前記グリッパフィンガ及び前記保持プレートのための平行な案内を形成するようになっている、請求項２〜５のうちいずれか一に記載の取り付け装置。
【請求項７】
前記グリッパアーム及びタイヤビードを取り付ける前記取り付けツールは、前記グリッパの中央ベース本体に取り付けられ、前記取り付けツールは、曲げ抵抗性状態で前記ベース本体に連結され、前記グリッパアームを前記グリッパアームが前記取り付けツールの作業領域の外側に位置決めされる間隔広げ位置に動かすことができる、請求項２記載の取り付け装置。
【請求項８】
前記グリッパアームは各々、歯付きホイールによって駆動され、前記歯付きホイールは、前記グリッパアームの前記回転軸線と同軸に配置されると共に前記グリッパアームに回転的に係合している、請求項２〜７のうちいずれか一に記載の取り付け装置。
【請求項９】
前記歯付きホイールは、前記ベース本体に回転可能に取り付けられると共に前記ベース本体上に支持されたウォームホイールと噛み合い、前記歯付きホイールを前記ウォームホイールと回転的に噛み合っている円筒形歯車によって駆動することができる、請求項８記載の取り付け装置。
【請求項１０】
前記グリッパアームの前記駆動装置の前記円筒形歯車は、前記円筒形歯車及び駆動ホイールの周りに案内される歯付きベルトと噛み合い、前記駆動ホイールをモータによって駆動することができる、請求項９記載の取り付け装置。
【請求項１１】
前記モータを前記駆動ホイールに結合する手段としてのアングル歯車が前記ベース本体に取り付けられている、請求項１０記載の取り付け装置。
【請求項１２】
前記取り扱い装置は、タイヤ取り付け中に生じる荷重を検出する荷重センサを有する、請求項２〜１１のうちいずれか一に記載の取り付け装置。
【請求項１３】
前記取り扱い装置は、プログラム可能な制御装置を有する、請求項２〜１２のうちいずれか一に記載の取り付け装置。
【請求項１４】
前記制御装置は、前記荷重センサの信号をモニタするモニタ装置を有する、請求項１３記載の取り付け装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気タイヤを車両ホイールの深底ベースリムに取り付ける方法であって、準備位置にある空気タイヤのトレッドを取り扱い装置に取り付けられたグリッパにより掴み、空気タイヤを取り扱い装置によって固定装置内に保持されているリムに至らせ、そして空気タイヤを保持したグリッパの制御された運動によってリムに向いた空気タイヤの第１のタイヤビードをリムのフランジ上でこれに沿って滑らせて嵌める方法に関する。本発明は更に、この方法を実施するために用いられる装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
空気タイヤを深底ベースリムに自動的に取り付ける特定形式の方法が欧州特許出願公開第１７３８９３７（Ａ２）号明細書から知られている。この場合、グリッパを用いて空気タイヤを取り扱うと共に取り付け、グリッパは、取り扱いロボットのピボットアーム又はハンドに取り付けられており、このグリッパは、空気タイヤのトレッドの付近の外周部を掴むと共に保持することができ、そして空気タイヤのサイドウォールに当接することができるよう構成されている。この公知の方法によれば、グリッパの制御された運動により、タイヤの一方のビードだけが取り付けられ又は該当する場合には両方のタイヤビードを取り付けることができる。この方法によって両方のタイヤビードを取り付けることが困難な場合、第１のタイヤビードを取り扱い装置及びグリッパの使用により取り付けるのが良く、第２のタイヤビードをリムフランジ上でこれに沿って案内される取り付けツールを備えた下流側取り付け装置で従来通り取り付けることができる。
【０００３】
欧州特許出願公開第１９１６１２４（Ａ１）号明細書から知られていて、車両タイヤを機械取り付けする方法では、リム又はディスクホイールを固定装置によって水平位置で定位置に保持する。空気タイヤをリム上に斜めに又は傾けて寝かせ、そしてリム上でこれに沿って滑らせ、ついには、下側タイヤビードの下方部分がリムの深底ベース内に押し込まれ、他方、その上方部分は、上方リムフランジを越えて突き出る。次に、取り付けツールを上からタイヤ及びリム上に下降させる。次に、タイヤビードをリムの回転軸線回りの取り付けツールの回転によって上方リムフランジ上に連続的に引き上げる。このプロセスは、第２の上側タイヤビードを取り付けるために繰り返し実施される。
【０００４】
欧州特許第１０５４７８３（Ｂ１）号明細書は、リムを当初、タイヤ取り付けステーションの定位置に固定し、次に、タイヤをリム上の所定の偏心位置でリム上に寝かせ、そしてクランプにより保持する方法及び装置を開示している。ロボットの関節連結アームに取り付けられていて、タイヤビードを取り付けるツールをタイヤに係合させ、そしてプログラムされた経路上でリム周りに案内して第１のビードをリムの縁部上でこれに沿って滑らせて嵌める。ツールがリムに対していったん約３６０°通過すると、ツールをタイヤの第２のビードに係合させ、そして第２のプログラムされた経路に沿って動かし、かかるツールは、リムの周囲全体に沿って第２の運動を行なって第２のビードをリムに取り付ける。
【０００５】
さらに、独国特許出願公開第１０２００６０５７１７１（Ａ１）号明細書は、取り扱いロボットを用いて空気タイヤを車両ホイールのリムに取り付ける装置を開示しており、取り扱いロボットは、複数の軸線回りに動くことができると共に回転駆動可能なフランジを備えたロボットハンド及びロボットハンドに取り付けられていて、ベース本体及びグリッパアームを備えたグリッパを有し、グリッパアームは、グリッパの中心軸線に対して半径方向に動くことができると共にグリッパアームの半径方向運動を同期させる同期化装置に結合されている。同期化装置は、ベース本体に回転可能に取り付けられると共にモータにより回転駆動可能なディスクと、結合部材とを有し、結合部材は、ディスクが回転すると、グリッパアームの同期半径方向運動を生じさせるようヒンジによってディスク及びグリッパアームに締結されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許出願公開第１７３８９３７（Ａ２）号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第１９１６１２４（Ａ１）号明細書
【特許文献３】欧州特許第１０５４７８３（Ｂ１）号明細書
【特許文献４】独国特許出願公開第１０２００６０５７１７１（Ａ１）号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、安価に実施できると共に多種多様な空気タイヤに適合される導入部に記載された形式のタイヤ取り付け方法を提供することにある。もう１つの目的は、タイヤを短時間でリムの１回の固定で完全に取り付けることができるようにする装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、この目的は、請求項１に記載された特徴を有する方法及び請求項２に記載された特徴を有する装置によって達成される。この装置の有利な実施形態は、請求項３〜１４に記載されている。
【０００９】
本発明の方法では、準備位置にある空気タイヤのトレッドを取り扱い装置に取り付けられたグリッパにより掴み、空気タイヤを取り扱い装置によって固定装置内に保持されているリムに至らせ、そして空気タイヤを保持したグリッパの制御された運動によってリムに向いた空気タイヤの第１のタイヤビードをリムのフランジ上でこれに沿って滑らせて嵌める。次に、グリッパを空気タイヤから放し、空気タイヤを固定装置に取り付けられている調節部材によって第２のタイヤビードを取り付けるのに合った開始位置に動かす。次いで、グリッパを動かすことによってグリッパに取り付けられている取り付けツールを固定装置内に保持されているリム上の作業位置に至らせ、そしてリムの軸線回りにグリッパを回転させることにより取り付けツールをリムフランジ上でこれに沿って案内して第２のタイヤビードを取り付けツールによってリムフランジ上でこれに沿って滑らせて嵌めるようにする。
【００１０】
本発明の方法は、機械への完全自動タイヤ取り付けが比較的安価で可能になるという利点を有する。タイヤを取り付けステーションに導入し、タイヤビードを洗浄し、２つのタイヤビードを取り付け、そして取り付け状態のホイールを取り外すステップを含む取り付けプロセス全体を単一の取り付けステーションの使用により１回のパスで実施できる。この方法は、更に、種々の形式のホイール及びタイヤ並びに種々のサイズのホイール及びタイヤ向きに仕様変更され、そして高価な再編成ステップなしで種々の形式のタイヤ及びホイールを変動シーケンスで処理することができるという利点を有する。
【００１１】
本発明の別の観点によれば、本発明を実施するために用いられる有利な取り付け装置は、取り扱い装置を有し、取り扱い装置は、３つの方向に動くことができる関節連結アームを有し、関節連結アームは、その自由端部のところに、空気タイヤを掴んでこれら空気タイヤを保持するグリッパを有し、グリッパは、グリッパの中心軸線に対して半径方向に動くことができる少なくとも２本のグリッパアームを有し、取り付け装置は、取り扱い装置の作業領域に配置された取り付けステーションを更に有し、取り付けステーションは、リムを釈放可能に保持する掴み手段及び空気タイヤをリムに対して位置決めする調節部材を有し、作動駆動装置を用いて、関節連結アームに取り付けられているグリッパを中心軸線回りに且つ少なくとも１つの別の軸線回りに回転させると共にアームを任意所望の角度回転位置でロックすることができ、タイヤビードをリムに取り付ける取り付けツールが、グリッパに取り付けられ、グリッパは、作動駆動装置及びオプションとして関節連結アームによって円形経路上で動いて取り付けツールをリムのフランジ上でこれに沿って案内することができるようになっている。
【００１２】
本発明の装置は、製造費が安いという利点を有する。というのは、空気タイヤを取り付けステーションに導入したり取り付け状態のホイールを取り外したりする追加の運搬装置が不要だからである。さらに、リムを保持する掴み手段及び空気タイヤを取り付けステーション内に位置決めする調節部材を備えた１つの取り付けステーションだけが必要であるに過ぎない。
【００１３】
本発明の装置では、本発明の方法によって空気タイヤをリムに取り付けることができるが、２つのタイヤビードをグリッパに取り付けられているツールによって取り付ける点で完全に従来通り取り付けることも可能である。
【００１４】
本発明の別の提案によれば、タイヤビードを取り付けるツールは、グリッパアームに取り付けられ、グリッパアームをグリッパアームの自由端部が互いに当接するよう閉鎖位置に動かすことができる。この構成は、ツールがタイヤの掴み及び取り付けを妨害しないという利点を有する。グリッパアームが互いに当接する閉鎖位置は、ツールを有するグリッパアームと取り扱い装置の特にしっかりとした連結を提供する。これにより、ツールをこれらがリム縁部に当たることなく、グリッパによって僅かな距離リム縁部上でこれに沿って動かすことができる。
【００１５】
閉鎖位置におけるグリッパアームの相互当接具合を一段と向上させるため、保持手段がグリッパアームの自由端部のところに設けられていて、保持手段は、互いに係合し、グリッパアームが閉鎖位置にあるとき、グリッパアームの相対運動を阻止するようになっているのが良い。
【００１６】
各グリッパアームは、グリッパの中心軸線に平行に差し向けられた保持プレートを有し、保持プレートは、中心軸線の方向に延びていて、突出部及び凹部を備えた縁部を有し、保持プレートの縁部は、グリッパアームが閉鎖位置にあるとき、互いに当接し、突出部と凹部は、互いに係合し、少なくとも一方向における保持プレートの相対運動を阻止するよう構成されていることが更に有利である。
【００１７】
本発明の別の提案によれば、グリッパは、グリッパアームが取り付けられた中央ベース本体を有し、グリッパアームは、グリッパアームの半径方向運動を同期させる同期化装置によって互いに結合され、各グリッパアームは、平行な連結ロッドを有し、各連結ロッドの一端部は、ヒンジによってベース本体に連結され、その他端部は、連結ロッドが保持プレートのための平行な案内を形成するよう保持プレートに回転可能に連結されている。
【００１８】
本発明の装置の変形実施形態では、グリッパアーム及びタイヤビードを取り付ける取り付けツールは、グリッパの中央ベース本体に取り付けられ、取り付けツールは、曲げ抵抗性状態でベース本体に連結され、グリッパアームは、グリッパアームが取り付けツールの作業領域の外側に位置決めされる間隔広げ位置に動くことができる。本発明のこの構成では、グリッパアームは、タイヤビードがツールによって取り付けられると、除荷される。グリッパアームに加わる荷重の減少により、グリッパアームを軽量構成で実現できる。グリッパアームは、取り付けプロセスを邪魔しないよう互いに相互間隔が広げられなければならないので、この実施形態では、取り付けステーションの近くに広い自由空間が必要である。
【００１９】
本発明の取り扱い装置は、グリッパの開閉及びグリッパの運動を制御するプログラム可能な制御装置を有する。これにより、取り付けプロセスをリム及びタイヤのそれぞれの寸法及び形状に簡単な仕方で個々に適合させることができる。さらに、タイヤ取り付け中に生じる荷重を検出する荷重センサを取り扱い装置に取り付けるのが良い。荷重センサの信号は、所定の荷重値を超えたときに取り扱い装置の制御を変化させることができるよう制御装置に接続されているモニタ装置によってモニタされるのが良い。
【００２０】
以下において、図面に示されている実施形態により本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の装置の有する取り扱いロボットを示す図である。
【図２】図１の装置のグリッパを示す図である。
【図３】固定装置によって保持されたリムへの空気タイヤの導入の仕方を示す図である。
【図４】グリッパによる第１のタイヤビードの取り付けの開始状態を示す図である。
【図５】第１のタイヤビードを取り付けた後のグリッパの位置を示す図である。
【図６】第２のタイヤビードを取り付けるためのグリッパの閉鎖位置を示す図である。
【図７】第２のタイヤビードを取り付けるためのグリッパに取り付けられたツールの初期位置を示す図である。
【図８】第２のタイヤビードの取り付け中におけるグリッパの位置を示す図である。
【図９】第２のタイヤビードの取り付けの際における本発明の装置の第２の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明の装置の第３の実施形態を示す図である。
【図１１】図１０の実施形態を第２のタイヤビードを取り付けるグリッパ位置で示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は、グリッパ２を有する取り扱いロボット１を示しており、グリッパ２をロボットにより動かすことができ、このグリッパは、空気タイヤを掴んでこれらを保持するよう構成されている。取り扱いロボット１は、固定ベースフレーム３を有し、ロッカ５、アーム６及びロボットハンド７を備えたカルーセル４がこの固定ベースフレーム上で垂直軸線Ａ１回りに回転する。ロッカ５をカルーセル４上で水平軸線Ａ２回りに回転させることができ、アーム６をロッカ５上で水平軸線Ａ３回りに回転させることができる。アーム６は、アーム６の長手方向に延びる軸線Ａ４回りに互いに対して回転させることができる２つの部分から成る。ロボットハンド７は、アーム６の長手方向軸線に対して横断方向に延びる軸線Ａ５回りに回転可能であるようにアーム６に連結されている。ロボットハンド７は、その自由端部のところに、軸線Ａ６回りに回転させることができるフランジ８を有している。取り扱いロボット１の軸線Ａ１〜Ａ６の全てを制御型サーボモータにより作動させることができる。ブレーキ及び回転角度を測定するレゾルバがサーボモータに組み込まれている。ロボットは、制御システムを備え、制御システムは、所望に応じてプログラム可能であり、かかる制御システムは、上述の軸線の各々を任意所望の回転角度に個々に動かすことができ、そしてこれをそこに固定することができる。ロボットハンド７に取り付けられたサーボモータによって、グリッパ２を回転させてロボットハンド７に対して正確に所与の回転角度をなして位置決めすることができる。
【００２３】
グリッパ２は、図２に一層明確に示されており、このグリッパは、フランジ８に締結されたベース本体１０を有し、このベース本体は、４本のアーム１１を有し、これら４本のアームは、十字の形に配置されると共に半径方向外方に延びている。グリッパアーム１３は、ヒンジ１２を介してアーム１１の半径方向外端部に回動可能に取り付けられている。グリッパフィンガ１５がヒンジ１４を介してグリッパアーム１３の自由端部に回動可能に取り付けられている。各グリッパアーム１３のヒンジ１２，１４の軸線は、互いに平行であると共にグリッパ２の中心軸線に対して接線方向に差し向けられている。グリッパの中心に向いたグリッパアーム１３の側部に間隔を置いて上述のアームに平行に連結ボルト１６が取り付けられており、各連結ロッドの一端部は、ヒンジ１７によってグリッパフィンガ１５に連結され、その他端部は、ヒンジによってアーム１１に連結されている。連結ロッド１６は、グリッパアーム１３と一緒になって、回動可能な平行案内を形成し、かかる回動可能な平行案内により、グリッパフィンガ１５は、グリッパ２の開閉時、グリッパ２の中心軸線に対してその所定の向きを維持する。
【００２４】
グリッパフィンガ１５は各々、グリッパ２の中心軸線に実質的に平行に差し向けられた保持プレート１９を有し、この保持プレートは、空気タイヤのトレッド上に配置されるようになっている。グリッパが空気タイヤのサイドウォールに当接することができるようにする手段としてのプレート２０が保持プレート１９から半径方向内方に且つこれに垂直に延びている。各保持プレート１９は、グリッパ２の中心軸線に平行な２つの端縁に、複数個の歯状突出部２１及び凹部２２を備えている。一方の端縁の突出部２１及び凹部２２は、他方の端縁の突出部２１及び凹部２２に対して軸方向にオフセットしており、保持プレート１９の端縁が互いに当接して位置する図２に示されているグリッパ２の最大閉鎖位置では、隣り合う保持プレート１９の突出部２１及び凹部２２が遊びなく互いに係合して保持プレート１９を確実な嵌合状態で互いに連結するようになっている。このように、グリッパ２の最大閉鎖位置では、グリッパアーム１３及びグリッパフィンガ１５は、ベース本体１０と一緒になって、剛性の格子（ラチス）状本体を形成し、この剛性格子状本体は、タイヤビードを取り付けるのに必要な力をロボットハンド７から取り付けツールにそれほどの変形なしで伝達することができる。
【００２５】
グリッパ２を開閉するためには、グリッパアーム１３を互いに同期して遠ざけたり近づけたりするのが良い。この同期運動を生じさせるための回転可能なディスク２３が設けられており、このディスクは、グリッパ２の中心軸線回りに回転可能であるようベース本体１０に取り付けられている。サーボモータ２４がベース本体１０に取り付けられ、このサーボモータは、ディスク２３を回転させるようアングル歯車又は斜交かさ歯車を介してディスク２３に駆動的に連結されている。ディスク２３は、各グリッパアーム１３にそれぞれのロッド状結合部材２５により連結されている。結合部材２５は、同一長さのものであり、これら結合部材は、その端部のところにヒンジ２６を備え、これらヒンジは、少なくとも２つの自由度を有し、これらヒンジにより、結合部材は、ディスク２３に締結されると共にグリッパアーム１３に締結されている。ヒンジ２６は、９０°の角度間隔を置くと共にディスク２３の回転軸線から同一距離を置いてディスク２３に取り付けられている。ディスク２３をサーボモータ２４により回転させると、グリッパアーム１３に連結されている結合部材２５のヒンジ２６は、半径方向に動き、それにより、アーム１１に取り付けられているグリッパアーム１３は、対応した方向に回動する。
【００２６】
３つの取り付けツール２７，２８，２９がグリッパフィンガ１５に締結されている。取り付けツール２７，２８，２９は、保持プレート１９の外側に設けられ、これらの作業端部は、グリッパアーム１３から見て遠くに位置する保持プレート１９の縁部を越えて突き出ている。取り付けツール２７の作業端部は、タイヤビードをリムフランジから半径方向に押すビードデフレクタを形成している。取り付けプロセスの際、その次に取り付けツール２８の圧力ローラが設けられ、この圧力ローラは、タイヤビードをリムベース中に押し込む。取り付けツール２９は、作業端部に追従ローラを有し、この追従ローラは、取り付けツール２８の圧力ローラよりも小さな直径のものである。取り付けツール２７，２８，２９を保持プレート１９の外側に配置したことは、これら取り付けツールがグリッパの掴み操作を邪魔しないということを意味している。図２に示されているようなグリッパ２の最大閉鎖位置では、取り付けツールは、閉鎖状態のグリッパが動かされるので、取り扱いロボット１によってタイヤビードを取り付けるために使用可能であり、取り付けツール２７，２８，２９は、リムと同心の円形経路に沿ってリム縁部上でこれに沿って案内されるようになる。
【００２７】
以下において、空気タイヤを深底ベースリムに取り付ける方法を開示した装置との関連で詳細に説明する。
【００２８】
図３に示されているように、タイヤＲをリムＦに取り付けるため、リムＦを固定装置３０内に固定する。この関係で、リムの縁部を固定装置３０のプラットホーム３１上に置き、次に、リムを同期して半径方向に動くことができる固定ジョー３２によって接触リム縁部のところの定位置に固定する。グリッパ２が保持プレート１９でタイヤＲのトレッドに係合するので、タイヤＲを取り扱いロボット１の作業領域内に配置された導入手段（図示せず）により取って来て、プレート２０がタイヤＲのサイドウォールに当接して位置するようになる。取り扱いロボットは、当初、タイヤＲをタイヤビードが潤滑剤で湿潤される湿潤ステーションまで運搬する。次に、タイヤＲを図３に示されているように水平に対して所与の傾斜角をなした斜めの位置でリムＦ上に案内し、そして図４に示されているようにリム上に引き上げ、上側リム縁部の一方の側がリムＦに向いた第１のタイヤビードの開口部内に侵入し、そしてこの側のタイヤビードがリムベース内に入るようにする。
【００２９】
次に、タイヤＲをこれが引き続きリムＦに近づいている間、グリッパ２によって水平位置に動かし、第１のタイヤビードをリムフランジ上で滑らせてこれに完全に嵌める。その結果得られた取り付け状態が図５に示されている。
【００３０】
第２の上側タイヤビードを取り付けるため、グリッパ２を開き、そして持ち上げることによってタイヤＲから取り外す。かくして、タイヤＲは、下側リムフランジ及びプラットホーム３１上に位置するようになる。グリッパ２がタイヤＲ及びリムＦの上方に十分な距離を置いたところにいったん位置すると、グリッパ２を最大閉鎖位置に動かし、この最大閉鎖位置では、保持プレート１９は、互いに当接して位置すると共に相互に係合した突出部２１と凹部２２によって確実に相互連結される。第２のタイヤビードを取り付けるこの初期位置が図６に示されている。
【００３１】
取り付けツール２７，２８，２９を配置するため、先ず最初に、タイヤＲの一方の側を固定装置３０に取り付けられると共に矢印３３で示されたタイヤリフトによって持ち上げ、そしてタイヤＲをリムＦに対して斜めの位置に至らせることが必要である。さらに、タイヤＲの持ち上げられていない側をリムに対して半径方向に動くことができる矢印３４で示されたタイヤスライダによってリムに押し付け、第２のタイヤビードがリムＦの深底ベース内に嵌まり込むようにする。次に、最大閉鎖状態のグリッパ２をリムＦに向かって下降させ、そして、取り付けツール２７，２８，２９を用いてリム縁部に接触させることなくリムＦの自由縁部の近くに位置決めする。この関係で、保持プレート１９は、リムＦの上方に十分な距離を置いたところに位置していて、タイヤビードに接触しないよう十分に小さな直径を有するリングを形成する。
【００３２】
取り付けツール２７，２８，２９をリムＦの縁部上に位置決めした後、タイヤリフト３３を下降させてこれを初期位置に戻し、それにより第２のタイヤビードの取り付けを妨害しないようにする。
【００３３】
次に、グリッパ２を取り付けツール２７がリムＦと同心の円形経路を辿って先導した状態で先へ動かし、リムを軸線に対する取り付けツール２７，２８，２９の接線方向の向きが不変のままであるようにする。一般に、この円形経路の半径は、グリッパ２の中心軸線からの取り付けツール２７，２８，２９の距離よりも大きいであろう。したがって、取り付けツール２７，２８，２９を円形経路に沿って動かすには、ロボットハンド７のフランジ８を用いた回転運動及び更にこの回転運動と同期したリムＦの軸線回りのロボットフランジ８の軸線の運動が必要である。これら２種類の運動をリムの寸法及び位置並びにグリッパ２の回転軸線からのツールの距離に関して指定されたデータを介してロボット制御装置により正確に制御できる。
【００３４】
図８は、約９０°のグリッパ２の回転後における取り付けツール２７，２８，２９の位置を示している。第２のタイヤビードの取り付けは、取り付けツール２７，２８，２９が完全な円を描いて動いた後にその初期位置に戻ったときにのみ完了する。次に、グリッパ２を上昇させ、開き、そして再び下降させてタイヤＲを再び掴む。それと同時に、固定装置３０を開き、取り扱い装置がリムとタイヤとから成る取り付け状態の車輪を次の処理ステーション、例えばタイヤ充填ステーションまで先へ運搬することができるようにする。
【００３５】
タイヤの形状により第１のタイヤビードをグリッパにより保持されたタイヤの標的運動によって取り付けることができない場合、グリッパに取り付けられた取り付けツールを用いる開示したタイヤビード取り付け方式を第１のタイヤビードの取り付けにも利用することができる。このような場合、リムに取り付けられたタイヤの第１のタイヤビードを先ず最初に、次に第２のタイヤビードを取り付けツールの使用により取り付けることができる。
【００３６】
図９は、取り付けツールの配置状態及び保持プレートの形状を除きグリッパ２に対応したグリッパ５０の変形実施形態を示している。グリッパ５０は、グリッパの中心軸線の方向に延びる中央支柱５１を有し、ツールスライダ５２が長手方向に変位可能であるようにこの中央支柱に取り付けられている。作動駆動装置を用いて、ツールスライダ５２をベース本体５３の近くの休息位置とベース本体５３から離れた取り付け位置との間で動かすことができる。ビードデフレクタ、圧力ローラ及び追従ローラを有する取り付けツール５５がツールスライダ５２に取り付けられている。グリッパ５０は、取り扱いロボット１と実質的に同一の取り扱いロボット（図示せず）のロボットハンド５７に取り付けられている。全てのグリッパ作業、例えば、タイヤ及び取り付け状態のホイールを運搬する作業及び第１のタイヤビードを取り付ける作業をツールスライダ５２がベース本体５３の近くの休息位置にあるときにグリッパ５０の使用により実施することができる。取り付けツール５５がタイヤビードを取り付けるために用いられる場合、ツールスライダ５２を図示の取り付け位置に動かし、グリッパアーム５６を広げてこれらの間隔をあける。このように、グリッパフィンガは、回転と円形経路に沿うグリッパ軸線の運動を同時に行なうことにより取り付けツール５５を用いてタイヤを取り付けることができるよう取り付けツール５５から十分に遠ざかって位置する。
【００３７】
図１０に示された別の実施形態は、ベース本体６１を備えたグリッパ６０を有し、ベース本体６１は、ロボットハンド５７の回転駆動可能なフランジ５８に締結され、ロボットハンド５７を３つの空間方向に動かすことができる。ベース本体６１は、十字の形に配置された４本のアーム６２を有し、これらアームは、フランジ５８の回転軸線と一致したグリッパ６０の中心軸線に対して半径方向外方に延びており、各々互いから距離を置いたところに配置されている２枚の平行なアームプレート６３によって形成されている。支承ハウジング６４がアームプレート６３の自由端部のところに配置されており、アクスル６５が同じアーム６２と関連した２つ目ごとの支承ハウジング６４内に回転可能に設けられていて、アームプレート６３相互間の中間空間を横切っている。各アクスル６５は、回動可能なグリッパアーム６６の回転可能な取り付けを提供する。この目的のため、グリッパアーム６６の二又端部がねじにより締結されている歯付きホイール６７がアームプレート６３相互間の中央で各アクスル６５に取り付けられている。グリッパフィンガ６９がヒンジ６８を介してグリッパアーム６６の自由端部に回動可能に取り付けられ、各グリッパアーム６６のヒンジ６８の共通回転軸線は、グリッパアーム６６を取り付けているアクスル６５に平行である。グリッパフィンガ６９は、更に、連結ロッド７０によってアーム６２に関節連結されており、連結ロッド７０は、グリッパアーム６６に平行に配置されていて、グリッパアーム６６に相当する長さのものである。この結果、グリッパフィンガ６９の平行案内が行なわれ、それにより、グリッパフィンガ６９は、グリッパアーム６６を回動させたときにグリッパ６０の中心軸線に平行なその向きを維持する。
【００３８】
グリッパアーム６６は、歯付きホイール６７により駆動される。各歯付きホイール６７は、ベース本体６１に回転可能に取り付けられると共にこれで支持されたウォームホイールと噛み合い、ウォームホイールは、ウォームホイールと回転的に噛み合う円筒形歯車７２により駆動可能である。４本のグリッパアーム６６と関連した４つの互いに同一の円筒形歯車７２は、歯付きベルト７３により駆動され、歯付きベルト７３は、駆動ホイール７５回りに案内されると共にリターンローラ７４により円筒形歯車７２周りにそらされる。歯付きベルト７３は、円筒形歯車７２の回転運動とこれにより駆動されるウォームホイールの回転運動を同期させ、かくして、グリッパアーム６６の同期運動をもたらす。駆動ホイール７５は、ベース本体６１に取り付けられている２本のアーム６２相互間に締結されたアングル歯車７６に取り付けられ、アングル歯車７６に連結されたモータ７７によって駆動される。かくして、モータ７７を制御することによりグリッパ６０を開閉することができる。
【００３９】
グリッパ６０及びグリッパアーム６６の駆動装置の開示した構成の意味するところによれば、グリッパアーム６６が９０°を超える大きな回動角度にわたって動くことができ、特に、図１１に示されているように、グリッパアームをロボットハンド５７の方向に十分上方に動かしてグリッパフィンガ６９の保持プレートがベース本体６１のアーム６２の高さ位置に位置することができるようにする。
【００４０】
上述したように第２のタイヤビードを取り付けるのに必要な取り付けツール８０は、ロボットハンド５７から見て遠くに位置するベース本体の下側で支柱８１に締結され、支柱８１は、グリッパ６０の中心軸線の方向に延びている。支柱８１は、比較的短く且つこれに対応して高い剛性のものであるのが良い。というのは、グリッパアーム６６及びグリッパフィンガ６９を上方に長い距離にわたって動かしてベース本体６１の下の作業領域から離脱させることができるからである。結果的に得られる支柱８１の高い剛性により、取り付けツール８０の正確な案内が可能になると共に組み立ての際のリム及びタイヤビードの損傷の恐れが減少する。さらに、取り付けツール８０をロボットハンド５７から短い距離のところに位置決めすることができるので、ロボットハンド５７の駆動装置及び取り扱いロボットの関節連結アームに加わる荷重が減少し、それにより上述の手法が改良されると共に取り扱いロボットの有効寿命が延びる。
【符号の説明】
【００４１】
１  取り扱いロボット
２  グリッパ
３  固定ベースフレーム
４  カルーセル
５  ロッカ
６，１１  アーム
７  ロボットハンド
８  フランジ
１５  グリッパフィンガ
１９  保持プレート
２４  サーボモータ
２５  結合部材
２７，２８，２９  取り付けツール
３３  タイヤリフト
３４  タイヤスライダ
Ｆ  リム
Ｒ  タイヤ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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