CN106457718B - 轮胎的修整装置以及方法 - Google Patents
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Abstract
提供一种不进行复杂的控制就能更高效地干净地除去在轮胎硫化时形成的轮胎表面的多余橡胶部分的轮胎的修整装置及方法。一边使轮胎(12)旋转一边由轮廓传感器(4)检测轮胎外表面的轮廓及其位置，将由轮廓传感器(4)检测到的数据输入控制部(11)，在除去多余橡胶部分(15、16)时，从种类不同的多个修整工具(6)中选择预先由控制部(11)设定为使用于形成有多余橡胶部分(15、16)的部位的种类的修整工具(6)，基于由轮廓传感器(4)检测到的数据，使选择的修整工具(6)与轮胎(12)相对移动，沿着所检测的轮胎外表面的轮廓配置修整工具(6)的顶端部，使轮胎(12)旋转的同时除去多余橡胶部分(15、16)。
Description
技术领域
本发明涉及轮胎的修整装置以及方法，更详细而言，涉及不进行复杂的控制就能够更高效地干净地除去在轮胎加硫(硫化)时形成的轮胎表面的多余橡胶部分的轮胎的修整装置以及方法。
背景技术
在对轮胎加硫时，在轮胎表面有时存在进入到模具的通气孔的未加硫橡胶被硫化而形成的喷出物(スピュー)和/或、未加硫橡胶溢出到模具的接头而被硫化所形成的较薄的橡胶膜。以往，提出各种切除轮胎表面的喷出物的修整装置和/或方法(例如，参照专利文献1)。
在专利文献1所记载的修整方法中，从胎面侧包含胎面部的轮廓而拍摄轮胎，取得轮胎的图像数据。基于该图像数据判别轮胎的喷出物，沿着喷出物的根部配置喷出物切割器的刀尖而将喷出物切除。该修整方法仅将实质地形成于胎面的陆部的喷出物设为切除对象，在修整中使用1种喷出物切割器。
然而，形成于被硫化的轮胎的喷出物的形态(粗细、长度、倾斜、形状)并不相同，根据部位而不同。故，为了切除各喷出物，最佳的切割器的规格不同，所以用1种切割器难以将所有的喷出物干净地切除。另外，形成于与模具的接头相当的部位的较薄的橡胶膜不能通过切除形成于陆部的喷出物的切割器除去。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本国特开平10-296877号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明的目的在于提供一种不进行复杂的控制就能够更高效地干净地除去在轮胎硫化时形成的轮胎表面的多余橡胶部分的轮胎的修整装置以及方法。
用于解决课题的手段
为了达成上述目的，本发明的轮胎的修整装置，具备使轮胎旋转的旋转机构和配置于该轮胎的轮胎外表面的修整工具，一边由所述旋转机构使所述轮胎旋转一边由所述修整工具除去在轮胎硫化时形成的轮胎外表面的多余橡胶部分，其特征在于，具备：种类不同的多个所述修整工具；一边由所述旋转机构使所述轮胎旋转一边对轮胎外表面的轮胎宽度方向截面的轮廓及其位置进行检测的轮廓传感器；被输入该轮廓传感器的检测数据的控制部；以及使所述修整工具与所述轮胎相对移动的移动机构，在所述控制部预先设定有根据所述轮胎外表面的部位而使用的所述修整工具的种类，在除去所述多余橡胶部分时，选择预先设定为使用于形成有该多余橡胶部分的部位的种类的修整工具，基于所述检测数据通过所述控制部控制所述移动机构的动作，由此沿着由所述轮廓传感器检测到的轮廓来配置所选择的所述修整工具的顶端部，除去所述多余橡胶部分。
本发明的轮胎的修整方法，一边使轮胎旋转一边由修整工具除去在轮胎硫化时形成的轮胎外表面的多余橡胶部分，其特征在于，一边使所述轮胎旋转一边通过轮廓传感器对轮胎外表面的轮胎宽度方向截面的轮廓及其位置进行检测，将由该轮廓传感器检测到的数据输入控制部，在该控制部中预先设定根据所述轮胎外表面的部位而使用的所述修整工具的种类，在除去所述多余橡胶部分时，从种类不同的多个所述修整工具之中选择预先设定为使用于形成有该多余橡胶部分的部位的种类的修整工具，基于所述轮廓传感器的检测数据通过所述控制部控制移动机构的动作，使所选择的所述修整工具与所述轮胎相对移动，沿着由所述轮廓传感器检测到的所述轮廓来配置所选择的所述修整工具的顶端部，除去所述多余橡胶部分。
发明的效果
根据本发明，一边使轮胎旋转一边通过轮廓传感器对轮胎外表面的轮胎宽度方向截面的轮廓及其位置进行检测，基于通过该轮廓传感器检测到的数据使所述修整工具与所述轮胎相对移动，沿着通过所述轮廓传感器检测到的所述轮廓来配置所述修整工具的顶端部。即，在修整轮胎时，把握该轮胎外表面的轮胎宽度方向截面的轮廓及其位置，所以不需要预先准备要修整的轮胎的轮廓数据或者事前将要修整的范围示教给控制装置。因此，能够使修整作业所需要的工时降低。另外，即使是同规格的轮胎，在各轮胎中轮廓也稍微不同，所以通过检测要修整的轮胎的轮廓及其位置，对干净地除去多余橡胶部分有利。
另外，在控制部预先设定有根据所述轮胎外表面的部位而使用的所述修整工具的种类，在除去所述多余橡胶部分时，从种类不同的多个修整工具之中选择使用预先设定为使用于形成有该多余橡胶部分的部位的种类的修整工具，所以能够使用最适于除去该多余橡胶部分的修整工具。故，对干净地除去各多余橡胶部分更有利。
进而，通过一边使轮胎旋转一边通过轮廓传感器检测所述轮廓及其位置，容易将形成于轮胎外表面的多余橡胶部分排除而仅检测轮廓。而且，不判别多余橡胶部分的存在部位等，沿着检测到的轮廓配置所选择的修整工具的顶端部而使轮胎旋转，所以不进行复杂的控制就能够干净地除去多余橡胶部分。这样本发明，作为将上述的构成全部组合产生的相乘效果，不像以往那样进行复杂的控制就能够更高效地干净地除去多余橡胶部分。
附图说明
图1是例示本发明的轮胎的修整装置的说明图。
图2是以截面观察来例示检测轮胎外表面的轮胎宽度方向的轮廓的工序的说明图。
图3是例示所检测的轮廓的数据的说明图。
图4是例示将图3的数据转换为轮胎外表面位置的数据的说明图。
图5是以轮胎侧面观察来例示除去形成于轮胎外表面上的陆部的喷出物的工序的说明图。
图6是以斜视来例示除去形成于轮胎外表面上的槽部的较薄的橡胶膜的工序的说明图。
图7是以轮胎侧面观察来放大例示图6的工序的说明图。
附图标记说明
1：修整装置
2：支撑体
3：旋转轴
4：轮廓传感器
5：传感器用臂
6：修整工具
7：切割器
7a：切割器顶端部
8：旋转刷
8a：纤维状体
9：修整工具用臂(移动机构)
9a：保持部
10：压力传感器
11：控制部
12：轮胎
13：陆部
14：槽部
15：喷出物(多余橡胶部分)
16：较薄的橡胶膜(多余橡胶部分)
具体实施方式
以下，基于图示的实施方式说明本发明的轮胎的修整装置以及方法。
图1所例示的本发明的轮胎的修整装置1除去在轮胎加硫(硫化)时形成的轮胎外表面的多余橡胶部分。作为除去对象的多余橡胶部分为形成于陆部13的喷出物15和/或形成于槽部14的较薄的橡胶膜16。
该修整装置1包括：作为使轮胎12旋转的旋转机构的旋转轴3；要配置于该轮胎12的轮胎外表面的修整工具6；轮廓传感器4；被输入该轮廓传感器4的检测数据的控制部11；以及使修整工具6与轮胎12相对移动的移动机构9。在该实施方式中移动机构9为三维自如移动的修整工具用臂9。例如，能够将工业用机器人的臂部设为移动机构9而使用。修整工具用臂9的动作通过控制部11控制。
旋转轴3从立设于地基的支撑体2在水平方向上延伸。轮胎12被组装于例如轮辋，通过该轮辋被固定于旋转轴3而被安装于旋转轴3。旋转轴3形成为能够通过控制部11调整为任意的旋转速度的构成。旋转速度例如以轮胎12的外周面的周向速度计为30mm/sec以上4000mm/sec以下。
轮廓传感器4检测轮胎外表面的轮胎宽度方向截面的轮廓及其位置。作为轮廓传感器4使用例如光切断计测用或图像处理用的光学式传感器。在该实施方式中，在将一端部能够旋转地安装于支撑体2的传感器用臂5的另一端部安装有轮廓传感器4。
在修整工具用臂9的顶端部，设有保持修整工具6的保持部9a。另外，在修整工具用臂9设有压力传感器10。该压力传感器10依次检测修整工具6按压轮胎外表面的按压力。通过压力传感器10检测到的数据被输入控制部11。
该修整装置1具有种类不同的多个修整工具6。在该实施方式中，具有切割器7与旋转刷8这两种修整工具6。修整工具6并不限定于两种，也能够设为3种以上。另外，也能够通过使切割器7的刃长度和/或刃的弯曲刚性不同而设为多种修整工具6。在修整工具用臂9的保持部9a，选择而保持该多个种类中的1个修整工具6。
在控制部11被预先输入、设定有根据轮胎外表面的部位而使用的修整工具6的种类。例如，分别在控制部11预先设定有切割器7作为使用于轮胎外表面的陆部13的修整工具6，预先设定有旋转刷8作为使用于槽部14的修整工具6。
接着，说明本发明的轮胎的修整方法的顺序的一例。
首先，掌握要修整的轮胎12的轮廓。因此，一边通过使旋转轴3旋转驱动而使轮胎12旋转，一边通过轮廓传感器4检测轮胎外表面的轮胎宽度方向截面的轮廓及其位置。具体而言，如图2所例示那样，沿着旋转的轮胎12的外表面将轮胎12的中心CP设为旋转中心，以一定的半径R使轮廓传感器4在轮胎宽度方向上移动。
在该工序中，检测移动的轮廓传感器4的旋转角度θ与从轮廓传感器4到轮胎外表面的距离α。通过该工序，取得图3所例示的数据(θ-α坐标数据)，该检测数据被输入控制部11。
通过控制部11，进行将图3所例示的数据转换为轮胎外表面位置(放置有实际的轮胎T的坐标)的运算。通过该运算可得到图4所例示的数据(X-Y坐标数据)。在除去形成于轮胎外表面的多余橡胶部分15、16时，基于图4所例示的数据使修整工具用臂9(修整工具6)移动。
在使轮胎12旋转的同时使用所选择的修整工具6除去多余橡胶部分15、16。基于轮廓传感器4的检测数据通过控制部11控制修整工具用臂9的动作，使所选择的修整工具6与轮胎12相对移动。在该实施方式中，旋转的轮胎12被固定于一定位置，所以使修整工具6移动，沿着通过轮廓传感器4检测到的轮廓来配置修整工具6的顶端部(前端部)。
例如，在除去形成于陆部13的喷出物15时，如图5所例示那样，选择切割器7而将其保持于保持部9a。喷出物15的粗细为外径1mm以上2mm以下、长度为5mm以上10mm以下程度。进而，基于轮廓传感器4的检测数据(图4所例示的数据)通过控制部11控制修整工具用臂9的动作。由此，沿着通过轮廓传感器4检测到的轮廓(图4所例示的形状)来配置所选择的切割器7的切割器顶端部(前端部)7a。即，切割器顶端部7a配置为在轮胎侧面观察时在轮胎外表面的切线方向上延伸设置。
因为轮胎12在旋转，所以喷出物15被切割器7除去。通过修整工具用臂9沿着由轮廓传感器4检测到的轮廓使切割器7在轮胎宽度方向上移动，由此将形成于陆部13的所有的喷出物15除去。
在该实施方式中，基于通过压力传感器10检测到的按压力数据，通过修整工具用臂9使切割器7移动，将通过压力传感器10检测的按压力维持为容许压力的范围内。即，如果该按压力过大，则存在由于切割器7而使轮胎外表面多余地受伤的可能性。另一方面，如果该按压力过小，则存在不能通过切割器7从根部除去喷出物15、产生除去剩余的可能性。另外，轮廓传感器4的检测数据(图3、图4的数据)为轮胎周向全周的平均值数据。因此，实际的轮胎12，根据轮胎周向的位置在轮廓及其位置上相对于该检测数据会产生微小的偏差。因此，预先确定容许压力的范围，以维持该范围的方式使切割器7移动。
在除去形成于槽部14的较薄的橡胶膜16时，如图6所例示那样，选择旋转刷8而保持于保持部9a。橡胶膜16的厚度为例如1mm以下(0.2mm以上0.8mm以下程度)。旋转刷8由借助芯8b装卸自如地安装于旋转支轴的许多非金属制的纤维状体8a构成。纤维状体8a从芯8b辐射状在半径方向上延伸，其直径被设为例如小于1mm(0.3mm以上0.8mm以下)。作为纤维状体8a，使用例如6-6尼龙和/或6-12尼龙基的纤维。另外，在图6中省略纤维状体8a的一部分而没有图示。
而且，基于轮廓传感器4的检测数据(图4所例示的数据)通过控制部11控制修整工具用臂9的动作。由此，沿着通过轮廓传感器4检测到的轮廓(图4所例示的形状)来配置所选择的旋转刷8的纤维状体8a的顶端部(前端部)。即，如图7所例示那样，纤维状体8a的顶端部配置成与槽部14的底面接触。
由此，在槽部14，旋转的旋转刷8的多个纤维状体8a的顶端部与橡胶膜16的全范围接触，橡胶膜16从槽部14的两侧面以及底面立即分离而被干净地除去。轮胎12的旋转方向与旋转刷8的旋转方向设为相同方向。旋转刷8的转速为例如10000rpm(8000以上12000rpm以下)程度。
因轮胎12在旋转，所以被形成于在周向上延伸的槽部14的橡胶膜16被依次同样除去。在该情况下也基于通过压力传感器10检测到的按压力数据使旋转刷8移动，将通过压力传感器10检测的按压力维持为容许压力的范围内为佳。
也可以预先在纤维状体8a混入研磨磨粒。作为研磨磨粒，使用例如氧化铝和/或碳化硅等，将其重量含有率设为20％以上40％以下程度。通过使研磨磨粒混入，更容易高效地干净地除去橡胶膜16。
根据本发明，如上所述，在修整轮胎12时，把握该轮胎外表面的轮胎宽度方向截面的轮廓及其位置，所以无需预先准备要修整的轮胎12的轮廓数据或预先向控制装置示教要修整的范围的作业。因此，修整作业所需要的工时降低。另外，检测要修整的各轮胎特有的轮廓及其位置，所以对干净地除去多余橡胶部分15、16有利。
另外，在控制部11预先设定有按轮胎外表面的每个部位进行使用的适当的修整工具6的种类，所以能够分别干净地除去喷出物15、橡胶膜16。
进而，一边使轮胎12旋转一边通过轮廓传感器4检测轮廓及其位置，所以容易排除在周向上间歇地形成于轮胎外表面的喷出物15和/或橡胶膜16而仅检测轮廓。
在通过轮廓传感器4检测轮胎外表面的轮胎宽度方向截面的轮廓及其位置时，如果加快轮胎12的旋转速度(外周面的周向速度)，则在周向上间歇地形成于轮胎外表面的多余橡胶部分15、16难以被检测，容易从检测数据排除而仅检测轮廓。故，使该检测时的轮胎12的外周面的周向速度比通过修整工具6除去多余橡胶部分15、16时的轮胎12的外周面的周向速度高为佳。检测轮廓时的轮胎12的外周面的周向速度为例如200mm/sec以上4000mm/sec以下，除去多余橡胶部分15、16时的轮胎12的外周面的周向速度为例如30mm/sec以上2000mm/sec以下。
另外，不判别喷出物15和/或橡胶膜16的存在部位等，沿着检测到的轮廓来配置所选择的修整工具6的顶端部而使轮胎12旋转，所以不进行复杂的控制就能够干净地除去喷出物15和/或橡胶膜16。这样根据本发明，与以往相比不进行复杂的控制就能够更高效地干净地除去喷出物15和/或橡胶膜16。
在上述的实施方式中，采用的构成是将轮胎12固定于预定位置(支撑体2)并使其旋转，并且一边使修整工具6在轮胎宽度方向上移动，一边除去喷出物15和/或较薄的橡胶膜16，但只要是使轮胎12与修整工具6相对移动即可。即，也可以设为下述的构成：将修整工具6固定于预定位置，并且一边使轮胎12旋转并使该轮胎12在轮胎宽度方向上移动，一边除去喷出物15和/或较薄的橡胶膜16。例如，可以将修整工具6固定于支撑体2的预定位置，通过移动机构9使安装有轮胎12的旋转轴3移动。
也可以在橡胶多余部分15、16的除去工序结束后，通过轮廓传感器4确认是否将橡胶多余部分15、16干净地除去。在该情况下，使周向速度比橡胶多余部分15、16的除去前由轮廓传感器4检测轮廓时的轮胎12的外周面的周向速度慢，来检测除去工序后的轮胎12的外表面的轮胎宽度方向截面的轮廓。即，使轮胎12的外周面的周向速度缓慢达到能够检测橡胶多余部分15、16的程度。然后，通过比较该检测到的数据与除去工序前的轮廓数据(图3或图4的数据)，能够确认橡胶多余部分15、16除去状况。
Claims (12)
1.一种轮胎的修整装置，该修整装置具备使轮胎旋转的旋转机构和配置于该轮胎的轮胎外表面的修整工具，一边由所述旋转机构使所述轮胎旋转一边由所述修整工具除去在轮胎加硫时形成的轮胎外表面的多余橡胶部分，其特征在于，具备：
种类不同的多个所述修整工具；
在由所述旋转机构使所述轮胎旋转的同时对轮胎外表面的轮胎宽度方向截面的轮廓及其位置进行检测的轮廓传感器；
被输入该轮廓传感器的检测数据的控制部；以及
移动机构，其使所述修整工具与所述轮胎相对移动，
所述修整装置构成为：在所述控制部预先设定根据所述轮胎外表面的部位而使用的所述修整工具的种类，在除去所述多余橡胶部分时，选择预先设定为使用于形成有该多余橡胶部分的部位的种类的修整工具，基于所述检测数据通过所述控制部控制所述移动机构的动作，由此沿着由所述轮廓传感器检测到的轮廓来配置所选择的所述修整工具的顶端部，除去所述多余橡胶部分，
还具备依次检测所选择的所述修整工具按压所述轮胎外表面的按压力的压力传感器，
所述修整装置构成为：由该压力传感器检测到的按压力数据被输入所述控制部，基于由该压力传感器检测到的按压力数据通过所述移动机构使所选择的所述修整工具与所述轮胎相对移动，将由所述压力传感器检测的按压力维持在容许压力的范围内。
2.根据权利要求1所述的轮胎的修整装置，
作为使用于所述轮胎外表面的陆部的所述修整工具而预先设定有切割器，作为使用于所述轮胎外表面的槽部的所述修整工具而预先设定有旋转刷。
3.根据权利要求1所述的轮胎的修整装置，
由所述轮廓传感器对所述轮廓及其位置进行检测时的轮胎的外周面的周向速度被设定为比由所选择的所述修整工具除去所述多余橡胶部分时的轮胎的外周面的周向速度高。
4.根据权利要求2所述的轮胎的修整装置，
由所述轮廓传感器对所述轮廓及其位置进行检测时的轮胎的外周面的周向速度被设定为比由所选择的所述修整工具除去所述多余橡胶部分时的轮胎的外周面的周向速度高。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的轮胎的修整装置，
所述修整装置构成为：所述轮胎被固定于预定位置并使其旋转，并且一边使所选择的所述修整工具在轮胎宽度方向上移动，一边除去所述多余橡胶部分。
6.根据权利要求1～4中任意一项所述的轮胎的修整装置，
所述修整装置构成为：所选择的所述修整工具被固定于预定位置，并且一边在使所述轮胎旋转的同时使该轮胎在轮胎宽度方向上移动，一边除去所述多余橡胶部分。
7.一种轮胎的修整方法，一边使轮胎旋转一边由修整工具除去在轮胎加硫时形成的轮胎外表面的多余橡胶部分，
其特征在于：
在使所述轮胎旋转的同时通过轮廓传感器对轮胎外表面的轮胎宽度方向截面的轮廓及其位置进行检测，将由该轮廓传感器检测到的数据输入控制部，在该控制部预先设定根据所述轮胎外表面的部位而使用的所述修整工具的种类，在除去所述多余橡胶部分时，从种类不同的多个所述修整工具之中选择预先设定为使用于形成有该多余橡胶部分的部位的种类的修整工具，基于所述轮廓传感器的检测数据通过所述控制部控制移动机构的动作，使所选择的所述修整工具与所述轮胎相对移动，沿着由所述轮廓传感器检测到的所述轮廓来配置所选择的所述修整工具的顶端部，除去所述多余橡胶部分，
由压力传感器依次检测所选择的所述修整工具按压所述轮胎外表面的按压力，基于由该压力传感器检测到的按压力数据通过所述控制部控制所述移动机构的动作而使所选择的所述修整工具与所述轮胎相对移动，将由所述压力传感器检测的按压力维持在容许压力的范围内。
8.根据权利要求7所述的轮胎的修整方法，
作为使用于所述轮胎外表面的陆部的所述修整工具而预先设定有切割器，作为使用于所述轮胎外表面的槽部的所述修整工具而预先设定有旋转刷。
9.根据权利要求7所述的轮胎的修整方法，
使由所述轮廓传感器对所述轮廓及其位置进行检测时的轮胎的外周面的周向速度比由所选择的所述修整工具除去所述多余橡胶部分时的轮胎的外周面的周向速度快。
10.根据权利要求8所述的轮胎的修整方法，
使由所述轮廓传感器对所述轮廓及其位置进行检测时的轮胎的外周面的周向速度比由所选择的所述修整工具除去所述多余橡胶部分时的轮胎的外周面的周向速度快。
11.根据权利要求7～10中任意一项所述的轮胎的修整方法，
将所述轮胎固定于预定位置并使其旋转，并且一边使所选择的所述修整工具在轮胎宽度方向上移动，一边除去所述多余橡胶部分。
12.根据权利要求7～10中任意一项所述的轮胎的修整方法，
将所选择的所述修整工具固定于预定位置，并且一边在使所述轮胎旋转的同时使该轮胎在轮胎宽度方向上移动，一边除去所述多余橡胶部分。
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