(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のハブボルトの数に対応して、Ｎ１本およびＮ２本（Ｎ１＞Ｎ２：自然数）のナットをそれぞれ所定の円周間隔に配置可能なＮ１本のナットランナを介し、タイヤを前記車両に自動的に組み付けるためのタイヤ組み付け方法であって、
ナット供給機構から送給される前記ナットを、Ｎ１本の前記ナットランナ全てが周回配置される円周間隔に対応してＮ１本またはＮ２本ずつ周回配置させる工程と、
Ｎ１本またはＮ２本ずつ周回配置された前記ナットを、Ｎ１本の円周間隔に配置された前記ナットランナで保持する工程と、
前記ナットがＮ１本である際、前記タイヤを把持してＮ１本の前記ナットランナ全てを介し該タイヤを前記車両に組み付ける工程と、
前記ナットがＮ２本である際、前記ナットランナをＮ２本の円周間隔に周回配置する一方、残余（Ｎ１本−Ｎ２本）の前記ナットランナをＮ２本の前記ナットランナが周回配置される円周上から離間させた後、前記タイヤを把持してＮ２本の前記ナットランナを介し該タイヤを前記車両に組み付ける工程と、
を有することを特徴とするタイヤ組み付け方法。
【請求項２】
請求項１記載の方法において、前記ナットランナによる把持側を下方に向けて前記ナット供給機構から供給される前記ナットを、Ｎ１本の前記ナットランナ全てが周回配置される円周間隔に対応して同一の姿勢でＮ１本またはＮ２本ずつ第１配列手段に周回配置させる工程と、
Ｎ１本またはＮ２本の前記ナットを、前記把持側が上方に向かうようにして前記第１配列手段から第２配列手段に受け渡して周回配置させる工程と、
Ｎ１本またはＮ２本の前記ナットを、前記第２配列手段から前記ナットランナに受け渡す工程と、
を有することを特徴とするタイヤ組み付け方法。
【請求項３】
車両のハブボルトの数に対応して、Ｎ１本およびＮ２本（Ｎ１＞Ｎ２：自然数）のナットをそれぞれ所定の円周間隔に配置可能なＮ１本のナットランナを有し、タイヤを前記車両に自動的に組み付けるタイヤ組み付け機構と、
前記ナットを１本ずつ鉛直姿勢で供給するナット供給機構と、
前記ナット供給機構から送給される前記ナットを、Ｎ１本の前記ナットランナ全てが周回配置される円周間隔に対応してＮ１本またはＮ２本ずつ周回配置させるとともに、Ｎ１本またはＮ２本の前記ナットを前記ナットランナに受け渡すナット配列機構と、
を備え、
前記ナット配列機構は、前記ナットランナによる把持側を下方に向けて前記ナット供給機構から供給される前記ナットを、Ｎ１本の前記ナットランナ全てが周回配置される円周間隔に対応して同一の姿勢でＮ１本またはＮ２本ずつ周回配置可能なＮ１台の第１保持部を有する第１配列手段と、
Ｎ１本またはＮ２本の前記ナットを前記第１配列手段から受け取るとともに、Ｎ１本またはＮ２本の前記ナットを、前記把持側が上方に向かうようにして周回配置可能なＮ１台の第２保持部を有する第２配列手段と、
を備えることを特徴とするタイヤ組み付け装置。
【請求項４】
請求項３記載の装置において、前記第１保持部は、寸法の異なる多数種類の前記ナットを把持可能な段付チャックを備えることを特徴とするタイヤ組み付け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、タイヤを把持しナットランナにより前記タイヤを車両に対して自動的に組み付けるためのタイヤ組み付け方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、自動車の組立ラインにおいて、重量物部品の一つであるタイヤを、ロボットを用いて自動車車体に対して自動的に組み付ける作業が行われている。
【０００３】
この種の作業に適用される組み付け装置は、通常、タイヤを把持するタイヤ把持部と、ハブナット（以下、単にナットという）を自動車車体側に設けられているハブボルトに締め付けるための複数のナットランナとを備えている。そして、ナットランナは、通常、ナット供給装置から必要本数のナットを自動的に受け取った後、前記ナットをハブボルトに締め付けることにより、タイヤを自動車車体に対して自動的に組み付けるように構成されている。
【０００４】
ところで、この種の組立ラインでは、多種類の自動車を混在させる多種混流型組立ラインを用いることにより、生産の合理化および生産性の向上を図ろうという要請がある。このため、例えば、特開平７−３２２３２号公報に開示されているように、それぞれ異なるサイズのナットが収納された複数種のナットカートリッジを並設し、この並設されたそれぞれのカートリッジのナット受け取り位置よりナット受け渡し部と対面する位置にナットホルダユニットを走行させる走行体を設けるとともに、前記カートリッジ種類に対応するＮ個のナットホルダを３６０゜／Ｎに分割回動可能な回動体に取り付けてホルダユニットを構成したナット供給装置が知られている。
【０００５】
このナット供給装置は、ナットの種類に対応して回動体を回動させ、対応するナットホルダをナットカートリッジのナット受け取り位置若しくはナット受け渡し部と対面させるだけで、対応するナットの受け渡しを行うものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来技術では、ナットの種類の変更には対応することができるものの、このハブボルトの本数が異なる車種には使用することができない。このため、組み立てラインにおいて、ハブボルトの本数の異なる車種を混流することができず、前記組み立てラインの汎用性が低下するという問題が指摘されている。
【０００７】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、ハブボルトの本数の変更に容易に対応することができ、タイヤの組み付け作業を効率的かつ高精度に行うことが可能なタイヤ組み付け方法および装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るタイヤ組み付け方法および装置では、車両のハブボルトの数に対応して、Ｎ１本およびＮ２本（Ｎ１＞Ｎ２：自然数）のナットをそれぞれ所定の円周間隔に配置可能なＮ１本のナットランナが用いられる。そして、先ず、ナット供給機構から送給されるナットが、Ｎ１本のナットランナ全てが周回配置される円周間隔に対応してＮ１本またはＮ２本ずつ周回配置される。ナットランナは、Ｎ１本の円周間隔に対応して配置された状態で、Ｎ１本またはＮ２本のナットを保持する。
【０００９】
ここで、ナットランナによりＮ１本のナットが保持された際には、Ｎ１本の前記ナットランナ全てを介しタイヤを車両に対して自動的に組み付ける作業が行われる。一方、ナットランナによりＮ２本のナットが保持された際には、このナットランナがＮ２本の円周間隔に周回配置されるとともに、残余のナットランナがその円周上から離間された後、Ｎ２本の前記ナットランナを介しタイヤが車両に対して自動的に組み付けられる。
【００１０】
このように、ナット供給機構から送給されるナットを、Ｎ１本のナットランナ全てが周回配置される円周間隔に対応してＮ１本またはＮ２本ずつ周回させている。このため、ナット数がＮ１本からＮ２本に変更される際には、ナット配列機構に対してＮ２本だけナットを周回配置させる一方、残りの本数（Ｎ１本−Ｎ２本）分を空にするだけでよく、同一のナット配列機構を用いてナット数の異なる車種に容易に対応させることが可能になる。
【００１１】
また、タイヤ組み付け装置は、ナットランナによる把持側を下方に向けて供給されるナットを、同一の姿勢でＮ１本またはＮ２本ずつ周回配置可能なＮ１台の第１保持部を有する第１配列手段と、前記第１配列手段から受け取ったナットを、前記把持側を上方に向かうようにしてＮ１本またはＮ２本ずつ周回配置可能なＮ１台の第２保持部を有する第２配列手段とを備えている。従って、ナット供給装置を介してナットが把持側を下方に向けて、すなわち、安定した姿勢で、順次、ナット配列装置へと供給され、このナットの供給不良を可及的に阻止することができる。
【００１２】
しかも、第２配列手段に把持されているナットは、把持側を上方に向けて周回配置されており、ナットランナを介して前記第２配列手段から前記ナットを容易かつ円滑に受け取ることが可能になる。このため、ナットの供給作業が迅速かつ効率的に遂行される。
【００１３】
さらにまた、第１保持部は、寸法の異なる多種類のナットを把持可能な段付きチャックを備えており、ナットの種類に応じて専用のナットホルダ等を用いる必要がない。これにより、簡単な構成で、多種類の異なるナットに対応し得るとともに、ナット本数の変更にも対応して多種混流型の組立ラインに適応することが可能になる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係るタイヤ組み付け方法を実施するためのタイヤ組み付け装置１０が配置される組み立てライン１２の正面説明図であり、図２は、前記組み立てライン１２の平面説明図である。組み立てライン１２では、搬送路１４に沿って自動車車体１６がタイヤ組み付け位置に搬入され、この自動車車体１６のタイヤ取り付け部位であるハブ部（ハブボルト）１８にタイヤ組み付け装置１０を介してタイヤ２０が自動的に組み付けられる。
【００１５】
タイヤ組み付け装置１０は、ナット供給機構２２と、このナット供給機構２２から１本ずつ鉛直姿勢で供給されるナット２４を同一の姿勢で所定の数ずつ、例えば、５本（Ｎ１本）または４本（Ｎ２本）ずつ保持する第１配列手段２６と、この第１配列手段２６から前記ナット２４を反転させた状態で保持する第２配列手段２８と、前記第２配列手段２８に保持されている前記ナット２４を受け取るとともに、タイヤ供給路３０に沿って搬送されるタイヤ２０を把持し、前記タイヤ２０を自動車車体１６のハブ部１８に組み付けるタイヤ組み付け機構３２とを備える。第１配列手段２６と第２配列手段２８とによりナット配列機構３３が構成されている。
【００１６】
図３に示すように、ナット供給機構２２は、ナット２４をそのねじ孔２４ａが上方に向かうようにして、すなわち、後述するナットランナ１１４ａ〜１１４ｄおよび１１６に把持される把持部２４ｂ側を下方に向けて１本ずつ、順次、搬送するように構成されている。第１配列手段２６は、ナット供給ロボット３４を構成するアーム部３４ａの手首部３６に回転自在に装着される割り出し台３８を備える。
【００１７】
図３および図４に示すように、割り出し台３８には、５本のナット２４を把持自在な第１保持部４０ａ〜４０ｅが設けられる。割り出し台３８には、所定角度間隔ずつ離間して５つのレール部材４２が設けられ、各レール部材４２には、スプリング４４を介して第１保持部４０ａ〜４０ｅが進退自在に装着される。第１保持部４０ａ〜４０ｅは、それぞれ駆動部４８を介して開閉自在な１組のチャック５０ａ、５０ｂを有しており、図５および図６に示すように、チャック５０ａ、５０ｂの互いに対向する内面側には、寸法の大きなナット２４の外周を保持するための円弧状を有する第１段部５２ａ、５２ｂと、寸法の小さなナット２４Ｓの外周を保持するための円弧状の第２段部５４ａ、５４ｂとが同軸的に形成されている。
【００１８】
図２および図７に示すように、第２配列手段２８はレール部材６０を備え、このレール部材６０上に可動テーブル６２が載置される。レール部材６０には水平方向に長尺なシリンダ６４が装着され、このシリンダ６４から延在するロッド６６が可動テーブル６２に固定されている。可動テーブル６２上には、支軸６８を支点にして旋回自在な基台７０が配置され、この基台７０は、図示しないアクチュエータ、例えば、シリンダを介して所定の角度範囲内で旋回自在である。
【００１９】
基台７０上には、第１配列手段２６を構成する第１保持部４０ａ〜４０ｅと同一円周上に配置可能な第２保持部７２ａ〜７２ｅが設けられる。第２保持部７２ａ〜７２ｅは、ナット２４のねじ孔２４ａに挿入されて前記ナット２４を等角度ずつ離間して保持自在な支持ロッド７４を備えている（図８参照）。
【００２０】
タイヤ組み付け機構３２は、多関節ロボットで構成されており、その手首部８０には、図９に示すように、外筒部材８２が固定されるとともに、この外筒部材８２にアーム８４ａ、８４ｂが設けられる。アーム８４ａ、８４ｂの先端には、それぞれＣＣＤカメラ８６ａ、８６ｂと、照明用ライト８８ａ、８８ｂとが装着されてステレオカメラ９０が構成されている。
【００２１】
図１０に示すように、外筒部材８２の内周には、ベアリング９２ａ、９２ｂを介して回動基台９４が回動自在に支持されており、前記回動基台９４の一端（前端）には、支持板９６が固定される。外筒部材８２には、回動手段９８を構成するモータ１００が固定されるとともに、このモータ１００の駆動軸１０２に歯車１０４が軸着される。支持板９６には、歯車１０４に噛合する円弧状歯車１０６が固定されている（図１０および図１１参照）。
【００２２】
図９〜図１２に示すように、支持板９６には、タイヤ２０を把持するタイヤ把持手段１１０と、前記タイヤ２０の周方向に沿って離間して配置され、前記円周方向と径方向とに移動可能な複数の復動テーブル１１２ａ〜１１２ｄと、前記復動テーブル１１２ａ〜１１２ｄに支持されて前記円周方向および前記径方向に移動自在な４本のナットランナ１１４ａ〜１１４ｄと、前記径方向に移動自在であり、前記ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄと同一円周上に配置される一方、ナット数の変更に伴って前記ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄ同士が互いに隣接して同一円周上に配置される際、前記円周上から離間する位置に退避可能なナットランナ１１６とを備える。ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄおよび１１６は、回動基台９４に所定角度間隔ずつ離間して固定された各モータ１１８にそれぞれ一組のユニバーサルジョイント１２０を介して連結されている（図１０参照）。
【００２３】
図１１および図１２に示すように、支持板９６の中央には、比較的大径な開口部１２２が形成されており、前記支持板９６には、この開口部１２２を周回して復動テーブル１１２ａ〜１１２ｄを構成する第１駆動手段１２４ａ〜１２４ｄが固定される。第１駆動手段１２４ａ〜１２４ｄは、例えば、ロッドレスシリンダを備えており、それぞれ周方向に進退自在な第１移動台１２６ａ〜１２６ｄには、それぞれ径方向に向かって第２駆動手段１２８ａ〜１２８ｄが装着される。
【００２４】
第２駆動手段１２８ａ〜１２８ｄは、例えば、ロッドレスシリンダを備え、径方向に進退自在な第２移動台１３０ａ〜１３０ｄには、ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄが回転自在に支持される。第１移動台１２６ａ〜１２６ｄの停止位置を規定するために、それぞれストッパねじ１３２ａ、１３２ｂが設けられるとともに、第２移動台１３０ａ〜１３０ｄの進退位置を規定するために、図示しないストッパねじが同様に設けられている。
【００２５】
第１駆動手段１２４ａと１２４ｄとの間には、例えば、ロッドレスシリンダを備えた第３駆動手段１３４が設けられる。この第３駆動手段１３４を介して径方向に進退自在な第３移動台１３６には、ナットランナ１１６が回転自在に支持される。支持板９６には、支柱１３８を介してタイヤ把持手段１１０を構成する取り付け板１４０が固定される。
【００２６】
図１２および図１３に示すように、取り付け板１４０の中央部には、比較的大径な貫通孔１４２が形成されるとともに、この貫通孔１４２を周回して複数、例えば、３個のガイドローラ１４４が回転自在に配置される。ガイドローラ１４４には、リング状のカム部材１４６が回転自在に支持されており、取り付け板１４０に揺動自在に装着されたシリンダ１４８に連結されているロッド１５０が前記カム部材１４６に固定される。
【００２７】
取り付け板１４０には、貫通孔１４２を中心に等角度間隔ずつ離間しかつ径方向に延在して３本のガイドレール１５２が設けられ、各ガイドレール１５２にスライドベース１５４が配置される。各スライドベース１５４とカム部材１４６とは、連結ロッド１５６を介して連結されるとともに、前記スライドベース１５４には、ばね１５８および一対のガイド板１６０を介して進退自在なタイヤ押さえ部材１６２が設けられる（図１２参照）。取り付け板１４０の下部にシリンダ１６４が固定され、このシリンダ１６４に設けられた係止板１６６が前後方向に移動可能である。この係止板１６６は、ナットランナ１１６が退避位置に配置された際に、前記ナットランナ１１６に当接する位置に配置される。
【００２８】
このように構成されるタイヤ組み付け装置１０の動作について、本発明に係るタイヤ組み付け方法との関連で以下に説明する。
【００２９】
自動車車体１６のハブ部１８が５軸タイプである場合について説明すると、図２に示すように、先ず、ナット供給機構２２を介してナット２４が、順次、送られる一方、タイヤ供給路３０に沿ってタイヤ２０が供給される。そこで、図３および図４に示すように、ナット供給ロボット３４に装着された第１配列手段２６がナット供給機構２２に対応して配置され、このナット供給機構２２から一つずつ切り出されるナット２４が、ねじ孔２４ａを上方に向けた状態で、すなわち、把持部２４ｂを下方に向けた姿勢で、前記第１配列手段２６側に送り出される。
【００３０】
第１配列手段２６では、先ず、第１保持部４０ａがナット供給機構２２に応じて配置されており、この第１保持部４０ａを構成する駆動部４８の作用下にチャック５０ａ、５０ｂが開閉駆動されてナット２４を把持する。この場合、図５に示すように、ナット２４はその外周をチャック５０ａ、５０ｂに形成されている円弧状の第１段部５２ａ、５２ｂに保持されており、把持部２４ｂが下方に延在している。なお、小径なナット２４Ｓが用いられる際には、図６に示すように、このナット２４Ｓの外周面がチャック５０ａ、５０ｂの円弧状の第２段部５４ａ、５４ｂに保持される。
【００３１】
第１保持部４０ａにナット２４が保持された後、割り出し台３８が所定の角度だけ回転し、第１保持部４０ｂがナット切り出し位置に配置される。そして、駆動部４８を介して第１保持部４０ｂによりナット２４が把持される。以下、同様の動作を行って、第１保持部４０ａ〜４０ｅによりそれぞれナット２４が把持された後、第１配列手段２６は、ナット供給機構２２に対応する位置から第２配列手段２８側に移動される。
【００３２】
第２配列手段２８に移動された第１配列手段２６は、図８に示すように、手首部３６の旋回作用下に鉛直下方向に向かって配置される。この状態で、第１配列手段２６が下方向に移動すると、第１保持部４０ａ〜４０ｅに把持されている各ナット２４は、同心円上に配置されている５本の支持ロッド７４にねじ孔２４ａが挿入される。さらに、各駆動部４８が駆動されることにより、５つのナット２４が第２保持部７２ａ〜７２ｅに受け渡されることになる。
【００３３】
その際、第１保持部４０ａ〜４０ｅは、レール部材４２に沿って進退自在に構成されている。このため、チャック５０ａ、５０ｂに把持されているナット２４の高さ位置の変更に影響されることがなく、前記ナット２４を第２保持部７２ａ〜７２ｅを構成する各支持ロッド７４に対し確実に受け渡すことが可能になる。
【００３４】
上記のように、第２配列手段２８に５つのナット２４がねじ孔２４ａを下向きにして（把持部２４ｂを上向きにして）配置された後、ナット供給ロボット３４がこの第２配列手段２８から離間する。一方、タイヤ組み付け機構３２を構成する手首部８０が第２配列手段２８側に移動し、ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄおよび１１６が第２保持部７２ａ〜７２ｅに保持されているナット２４を把持する（図１４参照）。ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄおよび１１６を介してナット２４が把持された後、手首部８０がタイヤ受け取り位置に移送される。
【００３５】
一方、図１５に示すように、第２保持部７２ａ〜７２ｅに保持されているナット２４の受け取り不良が生じた際には、基台７０が支軸６８を支点にして旋回する。これにより、第２保持部７２ａ〜７２ｅ上に残置されていたナット２４が受け台７３内に払い出される。
【００３６】
タイヤ受け取り位置では、タイヤ把持手段１１０がタイヤ２０の上方から下降することにより、タイヤ押さえ部材１６２が前記タイヤ２０の外径を覆って配置される。そこで、図１３に示すように、シリンダ１４８が駆動されてロッド１５０が矢印方向に突き出されると、このロッド１５０に固定されているカム部材１４６は、ガイドローラ１４４の案内作用下に矢印方向に所定の角度だけ回転する。このため、カム部材１４６に連結ロッド１５６を介して連結されている各スライドベース１５４は、ガイドレール１５２の案内作用下にタイヤ２０の径方向内方に移動し、タイヤ押さえ部材１６２が前記タイヤ２０の外周面を把持する。なお、タイヤ把持手段１１０でタイヤ２０を把持する際、このタイヤ２０とナットランナ１１４ａ〜１１４ｄおよび１１６との位置合わせ作業が行われる。
【００３７】
図９に示すように、タイヤ把持手段１１０がタイヤ２０を把持するとともに、ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄおよび１１６がナット２０を保持して前記タイヤ２０内に配置された状態で、手首部８０が組み立てライン１２に沿って搬送される。そして、手首部８０は、タイヤ取り付け位置で配置されている自動車車体１６の所定のハブ部１８側に移動される。
【００３８】
タイヤ組み付け機構３２では、外筒部材８２、アーム８４ａ、８４ｂを介してステレオカメラ９０が装着されている。そして、ハブ部１８がＣＣＤカメラ８６ａ、８６ｂにより撮像され、その画像信号に基づいてタイヤ把持手段１１０に把持されているタイヤ２０の位相合わせが行われる。
【００３９】
具体的には、図１０および図１１に示すように、モータ１００の作用下に駆動軸１０２を介して歯車１０４が回転されると、この歯車１０４に噛合する円弧状歯車１０６が移動し、前記円弧状歯車１０６と一体的に支持板９６が所定の角度だけ回転する。支持板９６には、ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄおよび１１６とタイヤ把持手段１１０とが設けられており、ステレオカメラ９０によるハブ部１８の撮像処理に基づいて前記タイヤ把持手段１１０に把持されているタイヤ２０の位相決めが容易かつ迅速に遂行される。
【００４０】
次いで、手首部８０がハブ部１８側に移動すると、タイヤ把持手段１１０に把持されているタイヤ２０は、各タイヤ押さえ部材１６２に当接しているばね１５８の弾性力を介して前記ハブ部１８側に押圧保持される。この状態で、各モータ１１８の駆動作用下にナットランナ１１４ａ〜１１４ｄおよび１１６が回転し、それぞれに保持されているナット２４がハブ部１８にねじ込まれてタイヤ２０の取り付け作業が遂行される。
【００４１】
ところで、自動車車体１６のハブ部１８が４軸タイプの場合には、以下に示すようにタイヤ組み付け機構３２の調整が行われる。先ず、図３に示すように、ナット供給機構２２から第１配列手段２６を構成する第１保持部４０ａ〜４０ｄに４個のナット２４が保持された状態で、すなわち第１保持部４０ｅが空の状態で、手首部３６を介して前記第１配列手段２６が第２配列手段２８側に移送される。そして、第１配列手段２６が下向きに配置され、第２配列手段２８を構成する第２保持部７２ａ〜７２ｄに、４個のナット２４がねじ孔２４ａを下向きにして配置される。なお、第２保持部７２ｅは、空の状態である。
【００４２】
さらに、タイヤ組み付け機構３２を構成するナットランナ１１４ａ〜１１４ｄが、第２保持部７２ａ〜７２ｄからナット２４を保持する一方、ナットランナ１１６が空の状態で、タイヤ受け取り位置に移送される前に前記ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄおよび１１６の位置調整作業が行われる。具体的には、図１６に示すように、シリンダ１６４が駆動されて係止板１６６が前方に突出し、この係止板１６６がナットランナ１１６に干渉しない位置に配置される（図１６中、２点鎖線参照）。
【００４３】
次に、図１１に示すように、第３駆動手段１３４の駆動作用下に第３移動台１３６が半径外方向に移動し、この第３移動台１３６に支持されているナットランナ１１６がナットランナ１１４ａ〜１１４ｄが配置される円周上から離間する位置に退避される（図１１中、２点鎖線参照）。次いで、第１駆動手段１２４ａ〜１２４ｄが駆動され、第１移動台１２６ａ〜１２６ｄがそれぞれ所定の距離だけ円周方向に移動する。このため、ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄは、同一の円周上に互いに所定の間隔ずつ離間して配置される（図１７および図１８参照）。
【００４４】
さらに、シリンダ１６４が駆動されて係止板１６６が後方に変位すると、この係止板１６６がナットランナ１１６の先端に係合してこのナットランナ１１６を支持板９６側に移動させ、タイヤ２０との干渉を阻止することができる（図１９参照）。これにより、それぞれナット２４を保持しているナットランナ１１４ａ〜１１４ｄが４軸タイプのハブ部１８に対応して位置決めされ、タイヤ把持手段１１０を介して新たなタイヤ２０が把持される。タイヤ２０は、ハブ部１８側に移送されて位相合わせが行われた後、ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄの回転作用下に４個のナット２４により前記タイヤ２０の取り付け作業が遂行される。
【００４５】
さらにまた、ハブ部１８に設けられている図示しないハブボルトのピッチ円径が変更される際には、以下の動作が行われる。すなわち、図１８に示すように、第２駆動手段１２８ａ〜１２８ｄが駆動され、ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄが径方向に進退することにより、２種類のピッチ円径の変更に対応することができる。
【００４６】
このように、本実施形態では、第１および第２配列手段２６、２８を構成する第１および第２保持部４０ａ〜４０ｅおよび７２ａ〜７２ｅが、５本のナットランナ１１４ａ〜１１４ｄおよび１１６が同一円周上に配置される円周間隔に対応して周回配置されている。そして、自動車車体１６のハブ部１８が５軸タイプである場合、ナット供給機構２２から第１保持部４０ａ〜４０ｅにそれぞれナット２４を一旦保持させた後、この第１保持部４０ａ〜４０ｅから第２保持部７２ａ〜７２ｅに前記ナット２４が受け渡され、さらに前記第２保持部７２ａ〜７２ｅからナットランナ１１４ａ〜１１４ｄおよび１１６に該ナット２４が受け渡される。
【００４７】
一方、ハブ部１８が４軸タイプである場合、ナット供給機構２２から第１保持部４０ａ〜４０ｄに４本のナット２４が一旦保持された後、第２保持部７２ａ〜７２ｄに前記ナット２４が反転された状態で保持され、さらにナットランナ１１４ａ〜１１４ｄにより該ナット２４が保持される。次いで、ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄが４軸タイプのハブ部１８に対応して所定の円周間隔に周回配置されるとともに、ナットランナ１１６がこの円周上から離間され、前記ナットランナ１１４ａ〜１１４ｄを介して前記ナット２４の締め付け作業が行われる。
【００４８】
従って、ナット配列機構３３では、ハブ部１８が４軸タイプ、５軸タイプのいずれであっても異なる構成を用いる必要がなく、第１および第２配列手段２６、２８にナット２４を４本ずつまたは５本ずつ保持させるだけでよい。これにより、同一のナット配列機構３３を介して、５軸タイプのハブ部１８または４軸タイプのハブ部１８のいずれにも容易に対応することができるという効果が得られる。
【００４９】
しかも、第１保持部４０ａ〜４０ｅを構成するチャック５０ａ、５０ｂは、寸法の異なるナット２４、２４Ｓに対応して、それぞれ円弧状の第１および第２段部５２ａ、５２ｂおよび５４ａ、５４ｂを設けている。このため、同一の第１保持部４０ａ〜４０ｅで寸法の異なる２種類のナット２４、２４Ｓを確実に保持することができ、構成の簡素化が図られる。これにより、ハブ部１８の本数の変更やナット２４（２４Ｓ）の種類の変更に容易に適応することが可能になり、多種混流型の組み立てライン１２を構成することが可能になるという利点がある。
【００５０】
【発明の効果】
本発明に係るタイヤ組み付け方法および装置では、Ｎ１本のナットランナ全てが周回配置される円周間隔に対応してナットをＮ１本またはＮ２本だけ配置させ、前記ナットランナにより前記ナットを保持するとともに、該ナットランナがこれに保持されている前記ナットの数に応じて位置調整された後、タイヤの組み付け作業が行われる。このため、車両のハブボルトの数が変更されても、ナットをナットランナに供給するためのナット配列機構の構成を変更する必要がなく、設備費および設置面積の削減が図られる。しかも、ハブボルトの数の変更に対応することができ、多種混流型の組み立てラインに有効に組み込むことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るタイヤ組み付け方法を実施するためのタイヤ組み付け装置が配置される組み立てラインの正面説明図である。
【図２】前記組み立てラインの平面説明図である。
【図３】前記タイヤ組み付け装置を構成する第１配列手段およびナット供給機構の側面説明図である。
【図４】図３の平面説明図である。
【図５】前記第１配列手段でナットを保持した状態の一部縦断面説明図である。
【図６】前記第１配列手段で前記ナットより小径なナットを保持した状態の一部縦断面説明図である。
【図７】前記タイヤ組み付け装置を構成するナット配列機構の一部縦断面説明図である。
【図８】前記ナット配列機構の要部説明図である。
【図９】前記タイヤ組み付け装置を構成するタイヤ組み付け機構の先端斜視説明図である。
【図１０】図９の縦断面説明図である。
【図１１】図９の正面図である。
【図１２】図９の一部分解斜視説明図である。
【図１３】タイヤ把持手段の正面説明図である。
【図１４】第２配列手段に整列されたナットをナットランナで保持する際の説明図である。
【図１５】前記第２配列手段に残存するナットを払い出す際の説明図である。
【図１６】前記ナットランナに４つのナットが保持された状態の斜視説明図である。
【図１７】空のナットランナを退避させる際の斜視説明図である。
【図１８】残余のナットランナが同一円周上に配置された際の正面説明図である。
【図１９】図１８の斜視説明図である。
【符号の説明】
１０…タイヤ組み付け装置      １２…組み立てライン
１６…自動車車体              １８…ハブ部
２０…タイヤ                  ２２…ナット供給機構
２４…ナット                  ２６、２８…配列手段
３０…タイヤ供給路            ３２…タイヤ組み付け機構
３３…ナット配列機構          ３４…ナット供給ロボット
３６、８０…手首部            ４０ａ〜４０ｅ、７２ａ〜７２ｅ…保持部
４８…駆動部                  ５０ａ、５０ｂ…チャック
５２ａ、５２ｂ、５４ａ、５４ｂ…段部
７４…支持ロッド              ８２…外筒部材
９４…回動基台                ９６…支持板
９８…回動手段                １１０…タイヤ把持手段
１１２ａ〜１１２ｄ…復動テーブル
１１４ａ〜１１４ｄ、１１６…ナットランナ
１１８…モータ
１２４ａ〜１２４ｄ、１２８ａ〜１２８ｄ、１３４…駆動手段
１２６ａ〜１２６ｄ、１３０ａ〜１３０ｄ、１３６…移動台
１３２ａ、１３２ｂ…ストッパねじ
１４０…取り付け板            １４６…カム部材
１４８、１６４…シリンダ      １５８…ばね
１６２…タイヤ押さえ部材      １６６…係止板
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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