CN106470824A - 圆筒状构件的检查方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够高精度掌握将带状构件成型为圆筒状的圆筒状构件的宽度方向偏差的圆筒状构件的检查方法及装置。将带状构件(8a)卷绕至成型鼓(5)并对接带状构件(8a)的长度方向前端(E1)和长度方向后端(E2)使其成型为圆筒状的圆筒状构件(9a)，对该圆筒状构件(9a)进行检查时，对卷绕至成型鼓(5)的带状构件(8a)的鼓宽度方向端位置(L1)，通过位置传感器(2)沿带状构件(8a)的长度方向全长进行检测，基于位置传感器(2)的检测数据，以及与成型鼓(5)的鼓轴心(DX)正交的鼓宽度方向端面(DL)的位置数据，通过控制部(4)计算卷绕至成型鼓(5)的带状构件(8a)的宽度方向偏差程度，根据该计算结果，判断带状构件(8a)的宽度方向偏差是否位于允许范围内。

Description

圆筒状构件的检查方法及装置
技术领域
本发明涉及一种圆筒状构件的检查方法及装置，更具体而言，涉及一种能够高精度掌握将带状构件成型为圆筒状的圆筒状构件的宽度方向偏差的圆筒状构件的检查方法及装置。
背景技术
在轮胎等的橡胶制品的制造工序中，使用带状的带束材料，该带束材料用橡胶包覆以规定的帘线角度并列的多个钢丝帘线。该带束材料通过以下方式形成：将用橡胶包覆并列的钢丝帘线的构件按照结合帘线角度所设定的规定角度，切断为规定长度，并将切断的多个构件进行接合(例如，参照专利文献1)。该带状的带束材料被卷绕至成型鼓，成型为圆筒状。此外，构成轮胎胎面的胎面橡胶是带状的未硫化橡胶被卷绕至成型鼓成型为圆筒状。
带状的带束材料和带状的未硫化橡胶被蜿蜒卷绕至成型鼓时，会成型为鼓宽度方向存在歪斜的圆筒状构件。此外，将多个带状构件卷绕至成型鼓而成型的圆筒状构件中，带状构件彼此超出设定值，沿宽度方向偏差偏移时，圆筒状构件也会在鼓宽度方向产生歪斜。如果使用存在这种歪斜的圆筒状构件制造轮胎，则难以确保一定的轮胎品质。因此，高精度掌握将带状构件成型为圆筒状的圆筒状构件的宽度方向偏差很重要。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特开2009-226817号公报
发明内容
发明要解决的问题
本发明的目的在于提供一种能够高精度掌握将带状构件成型为圆筒状的圆筒状构件的宽度方向偏差的圆筒状构件的检查方法及装置。
技术方案
为达成上述目的，本发明的圆筒状构件的检查方法是将带状构件卷绕至成型鼓并对接该带状构件的长度方向前端和长度方向后端使其成型为圆筒状的圆筒状构件的检查方法，其特征在于，对卷绕至所述成型鼓的所述带状构件的鼓宽度方向端位置，通过位置传感器沿该带状构件的长度方向全长进行检测，基于该位置传感器的检测数据，以及与所述成型鼓的鼓轴心正交的鼓宽度方向端面的位置数据，通过控制部计算卷绕至所述成型鼓的带状构件的宽度方向偏差程度，根据该计算结果，判断该带状构件的宽度方向偏差是否位于允许范围内。
本发明的圆筒状构件的检查装置是将带状构件卷绕至成型鼓并对接该带状构件的长度方向前端和长度方向后端使其成型为圆筒状的圆筒状构件的检查装置，其特征在于，构成如下：具有：位置传感器，其对卷绕至所述成型鼓的所述带状构件的鼓宽度方向端位置沿该带状构件的长度方向全长进行检测；以及控制部，其中输入有该位置传感器的检测数据，该控制部中预先输入有与所述成型鼓的鼓轴心正交的鼓宽度方向端面的位置数据，基于所述位置传感器的检测数据和所述成型鼓的鼓宽度方向端面的位置数据，通过所述控制部计算卷绕至所述成型鼓的带状构件的宽度方向偏差程度，根据该计算结果，判断该带状构件的宽度方向偏差是否位于允许范围内。
发明效果
根据本发明，对卷绕至成型鼓的所述带状构件的鼓宽度方向端位置，通过位置传感器沿该带状构件的长度方向全长进行检测，基于该检测数据以及与所述成型鼓的鼓轴心正交的鼓宽度方向端面的位置数据，通过控制部计算卷绕至所述成型鼓的带状构件的宽度方向偏差程度，根据该计算结果，判断该带状构件的宽度方向偏差是否位于允许范围内，因此，可高精度掌握圆筒状构件的宽度方向偏差。
此处，在所述圆筒状构件的外周面叠层其他带状构件并卷绕成型为圆筒状时，对相对于所述成型鼓的所述鼓宽度方向端面的该其他带状构件的鼓宽度方向端位置，通过所述位置传感器沿该其他带状构件的长度方向全长进行检测，基于该位置传感器的检测数据、先前卷绕至所述成型鼓的所述带状构件的所述位置传感器的检测数据、以及所述成型鼓的所述鼓宽度方向端面的位置数据，通过所述控制部计算该其他带状构件的宽度方向偏差程度，根据该计算结果，也可判断该其他带状构件的宽度方向偏差是否位于允许范围内。由此，对于在成型鼓上形成的圆筒状构件，可高精度掌握之后叠层的其他带状构件相对于先前卷绕的带状构件的宽度方向偏差。也就是说，可高精度掌握将带状构件叠层多个而形成的圆筒状构件的宽度方向的歪斜程度。
通过所述位置传感器检测在所述成型鼓上成型为圆筒状的带状构件的长度方向前端的位置和长度方向后端的位置，基于该位置传感器的检测数据，通过所述控制部计算该带状构件的长度方向前端和长度方向后端的一致长度，根据该计算结果也可判断该带状构件的接头状态是否适当。也就是说，比较长度方向前端(前端附近的位置数据)和长度方向后端(后端附近的位置数据)，两者一致(配置在相同的位置)的长度越长，则可判断为适当的接头状态。
通过厚度传感器检测在所述成型鼓上成型为圆筒状的带状构件的长度方向前端和长度方向后端相向的周边范围的该带状构件的厚度，基于该厚度传感器的检测数据，也可判断该带状构件的接头状态是否适当。也就是说，如果长度方向前端和长度方向后端重叠，该周边范围的带状构件的厚度(重叠厚度)与带状构件原本的厚度相比就变得过大。另一方面，如果长度方向前端和长度方向后端分离且并未对接，则该周边范围的带状构件的厚度实质上为零。因此，根据厚度传感器的检测数据，可高精度掌握该带状构件的接头状态的适当程度。
附图说明
图1是用侧视图例示本发明的圆筒状构件的检查装置的说明图。
图2是图1的A向视图。
图3是用鼓正视图例示成型为圆筒状的带状构件的说明图。
图4是用鼓正视图夸张例示卷绕至成型鼓的带状构件的宽度方向偏差的说明图。
图5是用正视图夸张例示卷绕至成型鼓的带状构件的接头状态的说明图。
图6用截面视图例示卷绕至成型鼓的带状构件的接头状态，图6(a)是相当于图5的P1的范围的状态，图6(b)是相当于图5的P2的范围的状态。
图7是用侧视图例示将其他带状构件卷绕至圆筒状构件的外周面的工序的说明图。
图8是夸张例示叠层的带状构件之间的宽度方向偏差的说明图。
具体实施方式
以下，基于附图所示的实施方式对本发明的圆筒状构件的检查方法及装置进行说明。
图1、图2例示的本发明的圆筒状构件的检查装置1(以下，简称为检查装置1)检查将带状构件8(8a、8b)卷绕至成型鼓5外周面成型的圆筒状构件9(9a、9b)的宽度方向偏差。带状构件8使其长度方向前端(前端附近)和长度方向后端(后端附近)对接并成型为圆筒状。
作为带状构件8，可例示作为轮胎等橡胶制品的增强材料使用的带束材料、充气轮胎的胎面橡胶和侧壁橡胶等各种橡胶挤出构件等。带束材料是用橡胶包覆以规定的帘线角度并列的多个钢丝帘线的构件。
检查装置1具有：位置传感器2，其对卷绕至成型鼓5的外周面的带状构件8的鼓宽度方向端DL位置沿该带状构件8的长度方向全长进行检测；以及控制部4，其中输入有该位置传感器2的检测数据。该实施方式中还具有厚度传感器3，其检测卷绕至成型鼓5的带状构件8的长度方向前端E1和长度方向后端E2相向的周边范围的该带状构件8的厚度。厚度传感器3的检测数据也输入至控制部4中。
成型鼓5为圆筒体，具有使成型鼓5旋转驱动的驱动机构7。作为驱动机构7，可使用各种电机等。到成型鼓5的下方位置为止，延伸设置有搬运输送带6。搬运输送带6以其搬运方向与成型鼓5的鼓轴心DX正交的方式配置。带状构件8被放置在搬运输送带6上并被搬运至成型鼓5。驱动机构7的动作(成型鼓5的旋转速度)和搬运输送带6的搬运速度通过控制部4控制。
该控制部4中预先输入有与成型鼓5的鼓轴心DX正交的鼓宽度方向端面DL的位置数据。此外，控制部4中也预先输入有带状构件8的厚度数据。还输入有判断带状构件8的宽度方向偏差是否在允许范围内的指标(阈值)、判断带状构件8的接头状态是否适当的指标(阈值)以及判断带状构件8的接头状态是否适当的另一指标(阈值)。
接下来，对本发明的圆筒状构件的检查方法的步骤的一例进行说明。
如图1、图2例示所示，通过使放置带状构件8a的搬运输送带6的搬运速度和成型鼓5的外周面的周速度以相同速度运作，移动带状构件8a，使其以转印的方式卷绕至成型鼓5的外周面。由此，如图3例示所示，成型为使带状构件8a的长度方向前端E1和长度方向后端E2对接的圆筒状构件9a。此时，将带状构件8a卷绕至成型鼓5的同时，对卷绕至成型鼓5的带状构件8a的鼓宽度方向端位置L1、L2，通过位置传感器2沿该带状构件8a的长度方向全长进行检测。
控制部4中，根据该位置传感器2的检测数据，以及预先输入的成型鼓5的鼓宽度方向端面DL的位置数据，计算卷绕至成型鼓5的带状构件8a的宽度方向偏差程度。例如，如图4例示所示，计算将带状构件8a的鼓宽度方向端位置L1、L2进行全周平均化后的平均线AL。比较该平均线AL的位置数据和鼓宽度方向端面DL的位置数据，计算两者的宽度方向间隔距离的相关指标(最大值、平均值、最大值和最小值之差、标准偏差的至少1个指标)。
基于该计算结果，判断该带状构件8a的宽度方向偏差是否位于允许范围内。如果该计算结果位于控制部4中预先输入的宽度方向偏差的允许范围内，则判断为宽度方向偏差为可无视的程度，没有问题。另一方面，如果该计算结果未位于控制部4中预先输入的宽度方向偏差的允许范围内，则判断为宽度方向偏差过大，存在问题(不能用于制造的规格外产品)。
鼓宽度方向端面DL是与成型鼓的鼓轴心DX正交的直线。因此，以鼓宽度方向端面DL为基准，计算出卷绕至成型鼓5的带状构件8a的宽度方向偏差程度，就能高精度掌握圆筒状构件9a的宽度方向偏差。与此同时，可使用宽度方向偏差位于允许范围内的圆筒状构件9a制造充气轮胎，因此，有利于确保均匀性等一定的轮胎品质。
该实施方式中，不仅检查带状构件8a的上述宽度方向偏差，还检查带状构件8a的长度方向前端面E1和长度方向后端面E2的接头状态是否适当。进行该检查时，通过位置传感器2检测在成型鼓5上成型为圆筒状的带状构件8a的长度方向前端E1的位置和长度方向后端E2的位置。根据该位置传感器2的检测数据，通过控制部4计算带状构件8a的长度方向前端E1和长度方向后端E2的一致长度。
也就是说，根据该计算结果，比较长度方向前端E1(前端附近的位置数据)和长度方向后端E2(后端附近的位置数据)，两者一致(配置在相同的位置)的长度越长，则判断为适当的接头状态。例如，带状构件8a为带束材料时，其厚度较小，因此，可以使用该方法。
也可使用以下方法检查带状构件8a的长度方向前端面E1和长度方向后端面E2的接头状态是否适当。通过厚度传感器3检测在成型鼓5上成型为圆筒状的带状构件8a的长度方向前端E1和长度方向后端E2相向的周边范围的该带状构件8a的厚度(总厚度)。
也就是说，如图5例示所示，如果带状构件8a的长度方向前端E1和长度方向后端E2沿周向重叠，则其周边范围P1的带状构件8a的厚度(重叠厚度)如图6(a)例示所示，与带状构件8a原本的厚度相比变得过大。另一方面，如图5例示所示，如果长度方向前端E1和长度方向后端E2分离且并未对接，则其周边范围P2的带状构件8a的厚度如图6(b)例示所示，实质上为零。因此，根据厚度传感器3的检测数据，可高精度掌握带状构件8a的接头状态的适当程度。例如，带状构件8a为胎面橡胶时，其厚度较大，因此，可以使用该方法。
接下来，对在该成型的圆筒状构件9a的外周面叠层其他带状构件8b并卷绕成型为圆筒状时，判断该其他带状构件8b的宽度方向偏差是否位于允许范围内的检查步骤的一例进行说明。
如图7例示所示，通过使搬运输送带6的搬运速度和成型鼓5的外周面的周速度以相同速度运作，移动放置在搬运输送带6上的带状构件8b，使其以转印的方式卷绕至圆筒状构件9a的外周面。另外，更优选通过使搬运输送带6的搬运速度和圆筒状构件9a的外周面的周速度以相同速度运作，移动移至搬运输送带6上的带状构件8b，使其以转印的方式卷绕至圆筒状构件9a的外周面。也就是说，通过控制部4计算与成型鼓5的外周面相比，仅带状构件8a的厚度位于外周侧的圆筒状构件9a的外周面的周速度，通过该计算出的周速度使成型鼓5旋转。
如此，与之前的带状构件8a相同，成型为使带状构件8b的长度方向前端E1和长度方向后端E2对接的圆筒状构件9b。此时，将带状构件8b卷绕至成型鼓5的同时，对卷绕至成型鼓5的带状构件8b的鼓宽度方向端位置L3、L4，通过位置传感器2沿该带状构件8b的长度方向全长进行检测。
控制部4中，根据该位置传感器2的检测数据、先卷绕至成型鼓5的带状构件8a的位置传感器2的检测数据、以及成型鼓2的鼓宽度方向端面DL的位置数据，计算该其他带状构件8b的宽度方向偏差程度。
例如，如图8例示所示，计算将带状构件8b的鼓宽度方向端位置L3、L4进行全周平均化后的平均线BL。比较该平均线BL的位置数据和鼓宽度方向端面DL的位置数据，计算两者的宽度方向间隔距离的相关指标(最大值、平均值、最大值和最小值之差、标准偏差的至少1个指标)。
基于该计算结果，判断该带状构件8b的宽度方向偏差(蜿蜒)是否位于允许范围内。如果该计算结果位于控制部4中预先输入的宽度方向偏差的允许范围内，则判断为蜿蜒为可无视的程度，关于蜿蜒没有问题。另一方面，如果该计算结果未位于控制部4中预先输入的宽度方向偏差的允许范围内，则判断为蜿蜒过大，存在问题(不能用于制造的规格外产品)。
再者，比较计算的平均线BL的位置数据和之前计算的将带状构件8a的鼓宽度方向端位置L1、L2全周平均化后的平均线AL的位置数据，计算两者的宽度方向间隔距离的相关指标(最大值、平均值、最大值和最小值之差、标准偏差的至少1个指标)。
基于该计算结果，判断该带状构件8b相对于带状构件8a(圆筒状构件9a)的宽度方向偏差(偏移量)是否位于允许范围内。如果该计算结果位于控制部4中预先输入的宽度方向偏差(偏移量)的允许范围内，则判断为偏移量为可无视的程度，没有问题。另一方面，如果该计算结果未位于控制部4中预先输入的宽度方向偏差(偏移量)的允许范围内，则判断为偏移量过大，存在问题(不能用于制造的规格外产品)。
如此，将先卷绕至成型鼓5成型的圆筒状构件9a作为基准，检测之后叠层卷绕的带状构件8b的宽度方向偏差，因此，可高精度掌握作为带状构件8a、8b的叠层体的圆筒状构件的宽度方向偏差。与此同时，可使用宽度方向偏差位于允许范围内的带状构件8a、8b的叠层体即圆筒状构件制造充气轮胎，因此，有利于确保均匀性等一定的轮胎品质。
关于该带状构件8b，也不仅检查宽度方向偏差，与所述带状构件8a相同，还可检查长度方向前端面E1和长度方向后端面E2的接头状态是否适当。
例如在充气轮胎的制造工序中，成型圆筒状的带束材料时，可适用本发明。也就是说，在成型鼓5上首先卷绕第一层的带状的带束材料(带状构件8a)成型为圆筒状构件9a，检查该圆筒状构件9a的宽度方向偏差及接头状态。然后，在该圆筒状构件9a的外周面卷绕第二层的带状的带束材料(带状构件8b)成型为圆筒状，检查该圆筒状构件9b的宽度方向偏差及接头状态。接下来，在该圆筒状构件9b的外周面卷绕带状的胎面橡胶成型为圆筒状，检查成型为圆筒状的该胎面橡胶的宽度方向偏差及接头状态。
符号说明
1 检查装置
2 位置传感器
3 厚度传感器
4 控制部
5 成型鼓
6 搬运传送带
7 驱动机构
8 (8a、8b)带状构件
9 (9a、9b)圆筒状构件
DL 鼓宽度方向端面
DX 鼓轴心
E1 带状构件的长度方向前端
E2 带状构件的长度方向后端
L1、L2、L3、L4 带状构件的宽度方向端面

Claims (8)

1.一种圆筒状构件的检查方法，其是将带状构件卷绕至成型鼓并对接所述带状构件的长度方向前端和长度方向后端使其成型为圆筒状的圆筒状构件的检查方法，其特征在于，
对卷绕至所述成型鼓的所述带状构件的鼓宽度方向端位置，通过位置传感器沿所述带状构件的长度方向全长进行检测，基于所述位置传感器的检测数据，以及与所述成型鼓的鼓轴心正交的鼓宽度方向端面的位置数据，通过控制部计算卷绕至所述成型鼓的带状构件的宽度方向偏差程度，根据所述计算结果，判断所述带状构件的宽度方向偏差是否位于允许范围内。
2.根据权利要求1所述的圆筒状构件的检查方法，其中，在所述圆筒状构件的外周面叠层其他带状构件并卷绕成型为圆筒状时，对相对于所述成型鼓的所述鼓宽度方向端面的所述其他带状构件的鼓宽度方向端位置，通过所述位置传感器沿所述其他带状构件的长度方向全长进行检测，基于所述位置传感器的检测数据、先前卷绕至所述成型鼓的所述带状构件的所述位置传感器的检测数据、以及所述成型鼓的所述鼓宽度方向端面的位置数据，通过所述控制部计算所述其他带状构件的宽度方向偏差程度，根据所述计算结果，判断所述其他带状构件的宽度方向偏差是否位于允许范围内。
3.根据权利要求1或2所述的圆筒状构件的检查方法，其中，通过所述位置传感器检测在所述成型鼓上成型为圆筒状的带状构件的长度方向前端的位置和长度方向后端的位置，基于所述位置传感器的检测数据，通过所述控制部计算所述带状构件的长度方向前端和长度方向后端的一致长度，根据所述计算结果判断所述带状构件的接头状态是否适当。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的圆筒状构件的检查方法，其中，通过厚度传感器检测在所述成型鼓上成型为圆筒状的带状构件的长度方向前端和长度方向后端相向的周边范围的所述带状构件的厚度，基于所述厚度传感器的检测数据，判断所述带状构件的接头状态是否适当。
5.一种圆筒状构件的检查装置，其是将带状构件卷绕至成型鼓并对接所述带状构件的长度方向前端和长度方向后端使其成型为圆筒状的圆筒状构件的检查装置，其特征在于，
构成如下：具有：位置传感器，其对卷绕至所述成型鼓的所述带状构件的鼓宽度方向端位置沿所述带状构件的长度方向全长进行检测；以及控制部，其中输入有所述位置传感器的检测数据，所述控制部中预先输入有与所述成型鼓的鼓轴心正交的鼓宽度方向端面的位置数据，基于所述位置传感器的检测数据和所述成型鼓的鼓宽度方向端面的位置数据，通过所述控制部计算卷绕至所述成型鼓的带状构件的宽度方向偏差程度，根据所述计算结果，判断所述带状构件的宽度方向偏差是否位于允许范围内。
6.根据权利要求5所述的圆筒状构件的检查装置，其中，在所述圆筒状构件的外周面叠层其他带状构件并卷绕成型为圆筒状时，对所述其他带状构件的鼓宽度方向端位置，通过所述位置传感器沿所述其他带状构件的长度方向全长进行检测，基于所述位置传感器的检测数据、先前卷绕至所述成型鼓的所述带状构件的所述位置传感器的检测数据、以及所述成型鼓的鼓宽度方向端面的位置数据，通过所述控制部计算所述其他带状构件的宽度方向偏差程度，根据所述计算结果，判断所述其他带状构件的宽度方向偏差是否位于允许范围内。
7.根据权利要求5或6所述的圆筒状构件的检查装置，其中，通过所述位置传感器检测在所述成型鼓上成型为圆筒状的带状构件的长度方向前端的位置和长度方向后端的位置，基于所述位置传感器的检测数据，通过所述控制部计算所述带状构件的长度方向前端和长度方向后端的一致长度，根据所述计算结果判断所述带状构件的接头状态是否适当。
8.根据权利要求5～7中任一项所述的圆筒状构件的检查装置，其具备厚度传感器，通过所述厚度传感器检测在所述成型鼓上成型为圆筒状的带状构件的长度方向前端和长度方向后端相向的周边范围的所述带状构件的厚度，基于所述厚度传感器的检测数据，判断所述带状构件的接头状态是否适当。
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