(57)【要約】【課題】貼付治具の移載表面に移載されたバランスウェイトの位置ズレを検出することができるバランスウェイト移載装置を提供する。【解決手段】本発明のバランスウェイト移載装置１は、両面粘着テープ９３の一方の粘着面に多数のウェイト分体９２が並べて貼設された長尺のワーク９を移送する移送部３と、ワーク９を移送する移送速度に同期して貼付治具２１の移載表面２１１を移動させ、所定数のウェイト分体９２が移載表面２１１に載り移らせてバランスウェイトを外部に供給するバランスウェイト供給部２と、移載表面２１１に移載されたバランスウェイトと貼付治具２１との移載方向における相対位置を検出する位置検出部５と、位置検出部５で検出された相対位置からバランスウェイトの移載に異常がないか判断し、異常時には異常処理を行う異常処理部６と、を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
両面粘着テープの一方の粘着面に多数のウェイト分体が並べて貼設された長尺のワークを移送する移送部と、
前記ワークを移送する移送速度に同期して貼付治具の移載表面を移動させ、所定数の前記ウェイト分体を前記移載表面に載り移らせてバランスウェイトを外部に供給するバランスウェイト供給部と、
前記貼付治具の移載表面に移載された前記バランスウェイトと前記貼付治具との移載方向における相対位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部で検出された相対位置から前記バランスウェイトの移載に異常がないか判断し、異常時には異常処理を行う異常処理部と、
を有する、バランスウェイト移載装置。
【請求項２】
前記貼付治具の表面は前記移載方向に沿うように周方向が設定された円弧状であり、
前記バランスウェイト供給部は前記貼付治具の表面の円弧の中心で前記貼付治具の表面を回転移動させ、
前記位置検出部は前記貼付治具の表面上のバランスウェイトを検知する検知部を有する、請求項１に記載のバランスウェイト移載装置。
【請求項３】
前記検知部は、前記貼付治具の表面に移載されている所定数のバランスウェイトの移載方向における両端の相対位置を検知し、
前記位置検出部は、両端の相対位置からバランスウェイトの中心位置を算出し、前記中心位置が前記貼付治具の表面の基準位置から所定範囲内にない場合に移載に異常があると判断する、請求項２に記載のバランスウェイト移載装置。
【請求項４】
前記バランスウェイトは、前記両面粘着テープが帯状を有し、複数の前記ウェイト分体が該帯状の長手方向に沿って並んで貼設されている、請求項１〜３の何れか１項に記載のバランスウェイト移載装置。
【請求項５】
前記バランスウェイトは、所定の質量を持つように前記両面粘着テープが切断されている、請求項１〜４に何れか１項に記載のバランスウェイト移載装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、両面粘着テープの一方の粘着面に複数のウェイト分体が並べて貼設されたバランスウェイトを、ホイールに貼り付けるための貼付治具に移載する移載装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車などの車両のタイヤをホイールに組み込んだホイールアッセンブリ状態において、ホイールアッセンブリの回転軸まわりの周方向及び回転軸方向のアンバランスが大きくなると、走行時に振動、騒音等の発生というような不具合が生じるようになる。この振動や騒音は、ホイールのアンバランスに起因して発生する。この不具合の対策として、ホイールにバランスウェイトを取り付けて回転バランスを改善する技術が一般的になっている。バランスウェイトとして、例えば、所定の重量を有する板状のウェイト分体を作製し、粘着テープなどでリムの内周面に粘着して用いる。
【０００３】
ウェイト分体は、個々の重量が予め定められており、ホイールのバランス測定の結果に基づいて必要とされる個数を用いるのが一般的である。この種のバランスウェイトを手作業で作製することは、非効率で煩雑である。このため、所定の重量のバランスウェイトを貼り付けようの治具（貼付治具）に移載するバランスウェイト移載装置が実用化されており、その一例が特許文献１に開示されている。
【０００４】
特許文献１の貼付治具は、表面（移載表面）にバランスウェイトが移載された状態で作業者によってリムの内周面に押し付けられる。リムの内周面に押し付ける際、作業者は貼付治具の基準位置（例えば中心）をリムの基準位置に合わせて押し付ける。そのため、貼付治具の移載表面でのバランスウェイトの位置は重要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１４−１８５７６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記状況に鑑みてなされたもので、貼付治具の移載表面に移載されたバランスウェイトの位置ズレなどのような移載に関する異常を検出することができるバランスウェイト移載装置を提供することを解決すべき課題とする。移載に関する異常としては、バランスウェイトと貼付治具の移載表面との相対位置がずれる場合のほか、バランスウェイトが引き延ばされている場合、バランスウェイトが貼付治具の移載表面上にて屈曲して移載されている場合、バランスウェイトの長さ（＝質量）が必要な長さになっていない場合、バランスウェイトが貼付治具の移載表面から落下する等により存在しない場合などがある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するための発明の構成上の特徴は、両面粘着テープの一方の粘着面に多数のウェイト分体が並べて貼設された長尺のワークを移送する移送部と、
前記ワークを移送する移送速度に同期して貼付治具の移載表面を移動させ、所定数の前記ウェイト分体を前記移載表面に載り移らせてバランスウェイトを外部に供給するバランスウェイト供給部と、
前記貼付治具の移載表面に移載された前記バランスウェイトと前記貼付治具との移載方向における相対位置を検出する位置検出部と、
前記位置検出部で検出された相対位置から前記バランスウェイトの移載に異常がないか判断し、異常時には異常処理を行う異常処理部と、
を有することである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のバランスウェイト移載装置は、貼付治具の移載表面に移載されたバランスウェイトと貼付治具との移載方向における相対位置を検出する位置検出部を有するため、位置ズレを検出することができる。さらに、位置検出部で検出された相対位置からバランスウェイトの移載に異常がないか判断し、異常時には異常処理を行う異常処理部を有するため、異常時に表示や音による報知や移載動作の停止などを行うことで、異常のあったバランスウェイトの貼り付け中止や次のバランスウェイトの移載への影響を排除することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態のバランスウェイト供給装置に供給する長尺のワークの部分側面図である。
【図２】実施例のバランスウェイト移載装置の構成を示した図である。
【図３】実施例のバランスウェイト移載装置でウェイト分体が移載される動作を示した図である。
【図４】実施例のバランスウェイト移載装置を備えたバランスウェイト貼付装置の構成を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を実施するための実施形態のバランスウェイト移載装置１について、図１〜図４を参考にして説明する。まず、バランスウェイト移載装置１に移送するワーク９、及びアウトプットとして外部に供給するバランスウェイトについて説明する。図１は、実施形態のバランスウェイト移載装置１に移送する長尺のワーク９の部分側面図である。図示されるように、ワーク９は、両面粘着テープ９１の一方の粘着面（図１では上側）に多数のウェイト分体９２が並べて貼設され、他方の粘着面(図１では下側)が剥離紙９３で保護されて形成されている。
【００１１】
両面粘着テープ９１は、一定幅で長尺の帯状の柔軟性を有する部材である。両面粘着テープ９１には、発泡樹脂などの柔軟性を有する基材の両面に粘着材をもつテープを用いることができる。
【００１２】
ウェイト分体９２は薄板状の部材であり、図１に示されるように側面形状が概ね等脚台形であり、図１を上方から見た場合の平面視では、概ね矩形形状になっている。ウェイト分体９２の下底面９２１は、両面粘着テープ９１の長さ方向に隙間なく並んで貼り付けられている。ウェイト分体９２の相互間には隙間９２３ができており、隙間９２３の幅は、下底面９２１側で狭く上底面９２２側で広くなっている。ウェイト分体９２の重量は一律とされており、例えば、５ｇや１０ｇとすることができる。ウェイト分体９２の材質は、密度が大きくかつ経年使用に対して発錆などが生じにくい安定的な金属が好ましく、環境への影響が小さい非鉛系の金属が特に好ましい。例えば、鉄を主成分とする鉄系合金やステンレス鋼、亜鉛を主成分とする亜鉛合金などが好ましい。実施形態において、ウェイト分体９２は磁石で吸着される強磁性体の鉄系合金製とされている。
【００１３】
剥離紙９３は、概ね両面粘着テープ９１と同じ大きさか、幅が両面粘着テープ９１よりも若干大きな薄紙状の部材である。剥離紙９３は、両面粘着テープ９１の他方の粘着面に対して弱い粘着性で貼り付けられており、弱い引き剥がし力で両面粘着テープ９１から剥離できるようになっている。図１において、両面粘着テープ９１及び剥離紙９３の厚さは誇張して描かれており、実際にはウェイト分体９２の厚さよりもかなり薄い。
【００１４】
バランスウェイトは、上述したワーク９から指定個数のウェイト分体９２を分離するように両面粘着テープ９１を切断して作製される。指定個数は、ホイールのバランス測定の結果に基づいて定められる。バランスウェイトは、剥離紙９３を剥離した両面粘着テープ９１の他方の粘着面がホイールのリムの内周面に貼り付けられて用いられる。ここで、両面粘着テープ９１が柔軟性を有し、かつウェイト分体９２が相互間に隙間９２３を有しているので、バランスウェイトはリムの内周面に沿い、貼り付けの密着性が良好となっている。
【００１５】
本実施形態のバランスウェイト移載装置１は、図２及び３に示すように、ワーク９が移載表面２１１に移載される貼付治具２１を有するバランスウェイト供給部２、長尺のワーク９を移送する移送装置３、長尺のワーク９がその表面を流れるガイド４、移載表面２１１に移載されたバランスウェイトの位置を検出する位置検出部５、検出された位置に関して異常時に異常処理を行う異常処理部６、及び図略の制御部などで構成されている。
【００１６】
バランスウェイト供給部２は、貼付治具２１及び回転アーム２３からなる。回転アーム２３は棒状の部材であり、その基端２３１は機台２０に固設された軸部２２に回転可能に支承されている。回転アーム２３の先端２３２は、貼付治具２１を着脱できるようになっている。貼付治具２１は、図２に示されるように弓形であり、紙面表裏方向の厚さがワーク９の幅よりも若干大きくなっている。貼付治具２１の弓形の円弧面の形状は、バランスウェイトを装着するリムの内径に合わせて変形可能に形成されている。また、貼付治具２１の弓形の円弧面には図示しない磁石が固設されている。貼付治具２１には円弧の真ん中にマーク２４が記されており、このマーク２４とリムの所定位置（バランスウェイトを粘着させる位置）とを合わせるように押しつけることで移載表面２１１に移載されているバランスウェイトを所定の位置に貼着できる。
【００１７】
回転アーム２３は、移送装置３の移送速度に同期して、図略のモーターにより図２の矢印Ｒに示されるように時計回りに回転駆動される。これにより、貼付治具２１は、回転しながらワーク９に上方から接近する。そして、貼付治具２１は、ガイド４から垂れ下がるワーク９の先端寄りのウェイト分体９２を磁石の磁力で吸着して移載表面２１１に保持する。その後、所定数のウェイト分体９２が移載表面２１１に保持され両面粘着テープ９１を切断してバランスウェイトが作製されると、回転アーム２３はさらに時計回りに回転駆動される。これにより、貼付治具２１はバランスウェイトを保持して回動し、作業者にバランスウェイトを供給できる。なお、貼付治具２１及び回転アーム２３は１組に限定されず、回転方向に等角度間隔で複数組設けるようにしてもよい。
【００１８】
移送装置３は、長尺のワーク９を移送する装置である。移送装置３は、流れ方向の下流側に位置し、剥離紙９３を介してワーク９を移送する。具体的には、移送装置３は、剥離紙９３を長手方向に引っ張るローラ３０を有する。移送装置３は、ローラ３０の回転の有無により、ワーク９の流れの有無及び流れる速度が決定する。
【００１９】
ガイド４は、長尺のワーク９がその表面を流れる部材である。すなわち、ガイド４は、移送装置３により引っ張られたワーク９が、その引っ張り応力により面上をワーク９流れる部材である。ガイド４は、その表面が凸となる方向に湾曲している湾曲部４０を有する。ガイド４の表面上を流れるワーク９は、湾曲部４０を流れるときには、ワーク９のウェイト分体９２の間の間隔が開いた状態となる。
【００２０】
位置検出部５は、貼付治具２１の移載表面２１１のバランスウェイトを検知する検知部５１を有する。検知部５１は、矢印Ｒ方向に貼付治具２１が回転して移載表面２１１にウェイト分体９２が移載され始め、移載が完了し作業者が貼付治具２１を取り外すまでの間の移載表面２１１を検知できる位置に配置されている。検知部５１は、移載表面２１１上からウェイト分体９２の厚みよりも狭い範囲を回転アーム２３の軸線方向でレーザーセンサにて検知する。つまり、回転移動している移載表面２１１にバランスウェイトが移載されていればレーザーの受光が遮られ、バランスウェイトが通り過ぎれば再度受光される。検知部５１は、レーザーの受光の時間、例えば受光が遮られ始めた時間、遮られ続けた時間、再度受光され始めた時間などと、回転アーム２３の回転駆動時間とに基づいて、バランスウェイトと貼付治具２１との移載方向における相対位置を検出する。
を出力する。
【００２１】
異常処理部６は、検知部５１が検出した相対位置から移載位置に異常がないか判断する判断部６１を有する。判断部６１は、例えば移載位置がズレていないかや移載表面２１１にバランスウェイトが移載されているかなどを判断する。移載表面２１１に移載されるウェイト分体９２の個数はあらかじめ決まっている。そのため、移載表面２１１におけるバランスウェイトの位置も決まる。判断部６１は、移載表面２１１の移載方向における中心位置を基準位置とし、バランスウェイトの中心位置がズレていないかどうか判断する。ズレていた場合は、おなじ異常処理部６の処理部６２へ異常があったとする信号を出力する。なお、バランスウェイトの移載位置のズレの判断は中心位置のズレだけでなく、先端及び後端の位置、中心位置と両端の位置の両方などについて判断することもできる（両端の位置も検出することにより移載されているバランスウェイトが所定の長さになっているかどうかが判断できる）。また、回転アーム２３が移載のために駆動しているのに検知部５１がバランスウェイトを一切検知しなければ、バランスウェイトが移載表面２１１へ移載されていない、という判断も行う。
【００２２】
処理部６２では、判断部６１が異常と判断した場合に、音によって異常が発生したことを報知する。作業者は、貼付治具２１の移載表面２１１に移載されたバランスウェイトが所定位置に移載されていない、あるいは移載表面２１１にバランスウェイトが移載されていないのを認識することができる。異常を認識した後は、異常の確認の他に、次のバランスウェイトへ影響がある異常であるのか、次のバランスウェイトの作成を中断するべきかなどを判断して、異常に対応した処理を行うことができる。なお、処理部６２では、音による報知以外に光の点滅や点灯、文字や記号の表示、さらに次のバランスウェイトの作成を中断するなどの処理を行うこともできる。また、異常の種類を判断し、異常が発生する状態から自動で回復するなどのフィードバック処理、例えば移送装置３と回転アーム２３の速度調節や位置の調節（初期化）など、を行うこともできる。
【００２３】
本実施形態のバランスウェイト移載装置１の動作を、具体的に説明する。まず、ワーク９の剥離紙９３を、移送装置３のローラ３０にセットし、移送装置３を作動する。移送装置３の作動により、ワーク９がガイド４の上を移送される。そして、ワーク９は、図示されない切断装置により、両面粘着テープ９１が切断される。両面粘着テープ９１が切断されたワーク９は、再び作動した移送装置３によりガイド４の上を移送され、ガイド４の湾曲部４０に位置する移載位置に到達する。
【００２４】
移載位置に到達したワーク９は、貼付治具２１の移載表面２１１と当接し、移載表面２１１に保持されるようになる。そして、移送装置３により移送されるワーク９の移送速度に合わせて、バランスウェイト供給部２が貼付治具２１を周方向に変移させる。このワーク９の移送及び貼付治具２１の変移により、ワーク９と貼付治具２１の移載表面２１１との当接位置が相対的に変移し、ワーク９のウェイト分体９２が移載表面２１１に移載される。このとき、剥離紙９３は、貼付治具２１の変移方向とは異なる方向（移載表面２１１から離れる方向）に移送装置３により引っ張られている。この結果、貼付治具２の移載表面２１１に移載されたバランスウェイトは、両面粘着テープ９１の他方の粘着面から剥離紙９３が剥離され、粘着面が露出する。
【００２５】
制御部は、移送装置３及びバランスウェイト供給部２を協調して動作させる。そして、それと同時に位置検出部５及び異常処理部６へ貼付治具２１の移載表面２１１に貼り付けられるバランスウェイトに関する情報を出力する。位置検出部５は、バランスウェイトの移載表面２１１における相対位置を異常処理部６へ出力し、異常処理部６では移載に異常がないか判断する。異常があった場合、異常処理部６で異常があると判断され次のバランスウェイトの作成中断を要する場合、処理部６２で必要な処理を行う。また、制御部は処理部６２の判断に応じて移送装置３及びバランスウェイト供給部２の動作を停止するなどを行うことも考えられる。
【００２６】
以上説明したように、本実施形態のバランスウェイト移載装置１は、ワーク９を貼付治具２１に移載し、かつ移載されたバランスウェイトの貼付位置（移載位置）がズレていないかなどの異常を見つけて報知しあるいは異常に対応した処理をすることができる。移載に異常がなければ、作業者は貼付治具２１をそこに記されたマーク２４を頼りにしてホイールに押し付けることで、バランスウェイトのホイールへの組み付けを適正に行うことができた。
【００２７】
（バランスウェイト移載装置１を用いたバランスウェイト貼付装置）
上記のバランスウェイト移載装置１は、バランスウェイト貼付装置７に用いることができる。本実施形態のバランスウェイト貼付装置７は、図４に示すように、ワーク供給部７１、ワーク接続部７２、ワーク切断部７３、剥離紙切断部７４、そしてバランスウェイト移載装置１を有する。
【００２８】
ワーク供給部７１には、長尺のワーク９がロール状に巻回されたマガジンがセットされており、バランスウェイト移載装置１の移送装置３の駆動によりワーク９が引き出され、バランスウェイト移載装置１に供給される。本実施形態では、ワーク供給部７１に、マガジンが複数準備され、一つのマガジン内のワーク９がなくなると、別のマガジンに切り替えられる。
【００２９】
ワーク接続部７２は、一つのマガジン内のワーク９がなくなることを検知するとともに、切り替えられた別のマガジンに収納されたワーク９の先端を、先のワーク９の後端に接続する。
【００３０】
ワーク切断部７３は、長尺のワーク９を、二つのウェイト分体９２の間が所定の位置にくるように、ワーク９を移送し、ワーク９の両面粘着テープ９１を切断する切断刃７３１を有する。切断されたワーク９（両面粘着テープ９１の切断位置よりも流れ方向の下流側のバランスウェイト）は、所定数のウェイト分体９２を備えている（所定の合計質量を備えている）。
【００３１】
バランスウェイト移載装置１は、上記したように、貼付治具２１の移載表面２１１にバランスウェイトを移載する。移載する際は、バランスウェイトの移載（移載位置）に異常がないか見張る。
【００３２】
移載されたバランスウェイトは剥離紙９３が剥離されており、剥離された剥離紙９３は剥離紙切断部７４によって切断される。剥離紙切断部７４は、剥離紙９３を所定の長さに切断する。この剥離紙９３の切断により、長尺の剥離紙９３は小片に切断される。
【００３３】
（バランスウェイト貼付装置の動作）
本実施形態のバランスウェイト貼付装置７は、まず移送装置３を駆動し、ワーク供給部７１のマガジンに収納されたワーク９を引出す。移送装置３を駆動し、ワーク９のウェイト分体９２の間が所定の位置にくるように、ワーク９をガイド４の上を移送させる。そして、ワーク切断部７３の切断刃７３１がワーク９の所定位置（ウェイト分体９２の所定数となる位置）の両面粘着テープ９１のみを切断する。切断されたワーク９（両面粘着テープ９１の切断位置よりも流れ方向の下流側のバランスウェイト）は、所定数のウェイト分体９２を備えている（所定の合計質量を備えている）。
【００３４】
切断されたワーク９は、貼付治具２１の移載表面２１１に移載され、貼付治具２１に保持される。本実施形態では、ワーク９が貼付治具２１に移載されるときに、同時に剥離紙９３がワーク９から剥離する。
【００３５】
この剥離紙９３の剥離は、ワーク９が移載表面２１１に移載された貼付治具２１が周方向に変移して生じる力と、剥離紙９３が移送装置３により引っ張られる力が、互いに異なる方向（広がる方向）となっていること、及びワーク９が貼付治具２の移載表面２１１に保持されていることにより行われる。この結果、貼付治具２１の移載表面２１１に移載されたワーク９は、両面粘着テープ９１の他方の粘着面から剥離紙９３が剥離され、粘着面が露出する。
【００３６】
そして、バランスウェイト移載装置１では、移載表面２１１に移載されたバランスウェイトに異常がなければ、移送装置３を再び駆動させる。移送装置３の次の駆動により、長尺のワーク９は貼付治具２１側に移送され、切断されていないワーク９（両面粘着テープ９１の切断位置よりも流れ方向の上流側のワーク９）が、所定の切断位置に移送される。そして、先と同様に、新たな所定の質量のバランスウェイトが切断され、貼付治具２１に移載される。移載されるバランスウェイトに異常がなければ、これらの動作が繰り返し行われ、連続してバランスウェイトのホイールへの組付けを行うことができる。
【００３７】
本実施形態のバランスウェイト貼付装置７は、一つのマガジン内のワーク９がなくなることを検知すると、別のマガジンに切り替わり、その中に収納されたワーク９の先端とを先のワークの後端とを、ワーク接続部７２で接続する。これにより、連続的にワーク９（バランスウェイト）を供給することができる。
（その他の実施形態）
【００３８】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、位置検出部５の検知部５１は軸線方向における透過形に限らず、反射形、あるいは近接センサや超音波センサなどの対象物の有無を検知することができるものであれば採用可能である。また、検知する方向も軸線方向に限定されない。
【符号の説明】
【００３９】
１：バランスウェイト移載装置
２：バランスウェイト供給部        ２１：貼付治具        ２１１：移載表面
３：移送装置                      ３０：ローラ
４：ガイド                        ４０：湾曲部
５：位置検出部                    ５１：検知部
６：異常処理部                    ６１：判断部          ６２：処理部
７：バランスウェイト貼付装置      ７１：ワーク供給部
７２：ワーク接続部                ７３：ワーク切断部    ７３１：切断刃
７４：剥離紙切断部
９：ワーク                        ９１：両面粘着テープ
９２：ウェイト分体                ９３：剥離紙
【図１】
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【図２】
2016176510.tif 000004
【図３】
2016176510.tif 000005
【図４】
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