JP2002090130A

JP2002090130A - 真直性測定装置

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Publication number: JP2002090130A
Application number: JP2000285822A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kinoshita; 木下　　孝; Yoshiki Mizuta; 良樹水田; Takahiro Yamada; 隆広山田; Shogo Ueda; 省吾植田; Eiji Kudo; 英治工藤; Yuichi Kimura; 裕一木村; Yukio Sagawa; 幸男寒川
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2000-09-20
Filing date: 2000-09-20
Publication date: 2002-03-27
Anticipated expiration: 2020-09-20
Also published as: JP4713719B2

Abstract

(57)【要約】【課題】真直性を高精度に測定し、且つ生産性を向上す
る。【解決手段】移動アーム２６を、測定板１４の端部１４
Ｂ側の測定開始位置から、他方の端部１４Ａ側のリター
ン位置へスキャンさせ、透過型光ファイバーセンサー２
０、２２、２４により、測定板１４上に載置されたコー
ド１２における長手方向に沿った異なる３点の座標を検
出する。また、制御装置２８により、検出した３点の座
標を通る曲線の曲率より、コード１２の真直性を演算
し、その結果、ディスプレイ３０に表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴム部品補強用ス
チールコード等のワイヤーの真直性を自動計測するため
の真直性測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ゴム部品補強用スチールコード、
例えば、空気入りタイヤに供されるスチールコードは、
タイヤ製造工程での作業性の為、単位長さ当りの曲がり
量（真直性）が規定されている。このため、スチールコ
ード製造工程の最終工程において真直性の検査を行って
いるが、検査員が検査板を使用し目視により検査してい
た。

【０００３】しかしながら、このような検査員の目視に
よる検査では、その精度、および検査時間による生産性
の悪化等の問題があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事実を考
慮し、真直性を高精度に測定することができ、且つ生産
性を向上できる真直性測定装置を提供することを目的と
する。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の本発明
の真直性測定装置は、被測定部材における長手方向に沿
った異なる３点の座標を検出する座標検出手段と、前記
座標検出手段で検出した３点の座標を通る曲線の曲率よ
り、前記被測定部材の真直性を演算する真直性演算手段
と、前記真直性演算手段で演算した結果を表示する表示
手段と、を有することを特徴とする。

【０００６】従って、座標検出手段により、被測定部材
における長手方向に沿った異なる３点の座標を検出し、
真直性演算手段により、検出した３点の座標を通る曲線
の曲率より、被測定部材の真直性を演算し、その結果を
表示手段に表示する。このため、検査員の目視による検
査に比べ、被測定部材の真直性を高精度に測定すること
ができ、且つ生産性を向上できる。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の真直性測定装置において、前記座標検出手段は、透過
型光ファイバーセンサーであることを特徴とする。

【０００８】従って、請求項１に記載の内容に加えて、
座標検出手段を透過型光ファイバーセンサーとすること
で、被測定部材に座標検出手段方向への波うちがある場
合にも、反射型光ファイバーセンサーを使用した場合に
比べ、真直性を確実に測定できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の真直性測定装置の一実施
形態を図１及び図２に基づいて詳細に説明する。

【００１０】図１に示される如く、本実施形態の真直性
測定装置１０は、被測定部材としてのコード１２を載置
する測定板１４を備えており、この測定板１４には、幅
方向（矢印Ｗ方向）に３本のスリット１６が平行に形成
されている。これらのスリット１６は、測定板１４にお
ける幅方向の一端１４Ａの近傍から、幅方向の他端１４
Ｂに連続して形成された傾斜部１４Ｃに達している。ま
た、これらのスリット１６の上下には、それぞれ座標検
出手段としての透過型光ファイバーセンサー２０、２
２、２４の各発光部と受光部が対向配置されており、各
センサー２０、２２、２４の各発光部と受光部は、移動
アーム２６に固定されている。

【００１１】移動アーム２６は、モータ等の駆動手段に
よって、図２に二点鎖線で示す、測定板１４の端部１４
Ｂ側の測定開始位置から、図２に実線で示す、端部１４
Ａ側のリターン位置との間を移動可能となっている。従
って、移動アーム２６が測定開始位置から、リターン位
置方向（図１の矢印Ａ方向）へ移動することで、各セン
サー２０、２２、２４によって、コード１２における長
手方向に沿った異なる３点の座標を検出できるようにな
っている。

【００１２】また、各センサー２０、２２、２４は、コ
ンピュータを有する真直性演算手段としての制御装置２
８に電気的に接続されており、制御装置２８は、各セン
サー２０、２２、２４で検出した３点の座標を通る曲線
の曲率より、コード１２の真直性を演算するようになっ
ている。なお、制御装置２８には表示手段としてのディ
スプレイ３０が設けられており、演算したコード１２の
真直性を数値にて表示するようになっている。

【００１３】図２に示される如く、移動アーム２６にお
ける、スリット１６と対向する部位には、それぞれ送り
だしピン３２が配設されている。これらの送りだしピン
３２は、エアシリンダ等の駆動手段（図示省略）によ
り、図２に二点鎖線で示すように測定板１４の下方に隠
れる倒れ位置と、図２に実線で示すように測定板１４上
に先端部が突出する起立位置とへ移動可能となってい
る。

【００１４】従って、移動アーム２６が図２に実線で示
すリターン位置に達した際に、倒れ位置にある送りだし
ピン３２を起立位置にすることで、移動アーム２６が二
点鎖線で示す測定開始位置方向（矢印Ｂ方向）へ移動す
る際に、送りだしピン３２によって、コード１２を傾斜
部１４Ｃへ送り出すことができるようになっている。な
お、傾斜部１４Ｃへ送り出されたコード１２は、傾斜部
１４Ｃに沿って移動し、所定の回収箱内に落下するよう
になっている。

【００１５】次に、コード１２を所定のサンプリング長
さに切断して、測定板１４上に載置するためのストレー
トネスサンプリング装置を図３〜図５に基づいて詳細に
説明する。

【００１６】図３に示される如く、本実施形態のストレ
ートネスサンプリング装置４０は、図３に一点鎖線で示
すサンプリング位置において、コード巻取り装置等に配
線されたコード１２の一部を他の部位から切断し、図３
に二点鎖線で示す回転位置を経由して、図３に実線で示
す載置位置へ移動し、測定板１４上にサンプリングした
コード１２を載置するようになっている。

【００１７】ストレートネスサンプリング装置４０の先
端部には、サンプリングユニット４２が配設されてお
り、このサンプリングユニット４２は、アーム４３に取
付られたエアシリンダ４４によって、シリンダ軸方向
（矢印Ｃ方向及び矢印Ｄ方向）へ移動可能になってい
る。

【００１８】また、エアシリンダ４４は、ロータ４６に
よってアーム４３に対して回転可能とされており、図３
に二点鎖線で示す回転位置において、下方（図３の矢印
Ｅ方向）へ９０度回転し、破線で示す位置（測定板１４
と平行な位置）へ回転するようになっている。なお、エ
アシリンダ４４は、ロータ４６によって矢印Ｅ方向と逆
方向にも回転可能となっている。

【００１９】また、アーム４３は駆動手段（図示省略）
によって、回転位置から載置位置方向（図３の矢印Ｆ方
向）及びその反対方向へ移動可能になっている。

【００２０】サンプリングユニット４２には、その長手
方向に沿って３個のガイドユニット４８が配設されてい
る。

【００２１】図４に示される如く、ガイドユニット４８
の基部５０の先端部には、Ｖ字状の凹部５２を有する固
定ガイド５４が取付けられており、固定ガイド５４の両
側には左右一対の移動ガイド５６、５８が配設されてい
る。これらの移動ガイド５６、５８は基部５０に回転可
能に取付けらており、エアシリンダ等の駆動手段によ
り、図４に実線で示す互いに離間した待機位置と、図４
に二点鎖線で示す互いに重合するガイド位置とへ移動可
能となっている。

【００２２】また、移動ガイド５６、５８における互い
に対向するガイド面５６Ａ、５８Ａは、略円弧状の曲線
となっている。従って、移動ガイド５６、５８が待機位
置からガイド位置方向（矢印Ｇ方向及び矢印Ｈ方向）へ
移動すると、例えば、固定ガイド５４における凹部５２
の開口部近傍等にあったコード１２を、凹部５２の底部
５２Ａ方向へ移動できるようになっている。そして、移
動ガイド５６、５８がガイド位置になると、ガイド面５
６Ａとガイド面５８Ａとの交線Ｐが、固定ガイド５４に
おける凹部５２の底部５２Ａと対向する近傍位置とな
り、コード１２のコード軸に対し直交する方向の位置決
めが行えるようになっている。なお、位置決めされたコ
ード１２は、そのコード軸方向及び軸回り方向には移動
及び回転可能となっている。

【００２３】図５に示される如く、サンプリングユニッ
ト４２における両端部近傍に配設された各ガイドユニッ
ト４８の外側には、それぞれ溶断チャック６０が配設さ
れている。これらの溶断チャック６０は、ガイドユニッ
ト４８によって位置決めされたコード１２を開閉可能な
溶断部６０Ａ、６０Ｂによって挟持溶断し、その後、挟
持を解除する（開く）ようになっている。

【００２４】また、サンプリングユニット４２における
隣接する２つのガイドユニット４８の中間部の一方に
は、チャック６２が配設されている。このチャック６２
は、ガイドユニット４８によって位置決めされたコード
１２を開閉可能な保持部６２Ａ、６２Ｂによって挟持す
るようになっている。なお、図３に実線で示される如
く、サンプリングユニット４２が、載置位置へ移動する
と、チャック６２が開き、コード１２の挟持を解除する
と共に、移動ガイド５６、５８がガイド位置方向から待
機位置方向（矢印Ｇ方向と反対方向及び矢印Ｈ方向と反
対方向）へ移動するため、サンプリングしたコード１２
が落下し測定板１４上に載置されるようになっている。

【００２５】次に、本実施形態の作用を説明する。

【００２６】本実施形態では、ストレートネスサンプリ
ング装置４０が、図３に一点鎖線で示すサンプリング位
置に移動すると、各ガイドユニット４８によって移動ガ
イド５６、５８を待機位置からガイド位置へ移動しコー
ド１２の位置決め行う。その後、位置決めされたコード
１２をチャック６２で挟持すると共に、溶断チャック６
０によって、コード１２を所定長さに切断する。

【００２７】次に、図３に二点鎖線で示す回転位置にお
いて、エアシリンダ４４をロータ４６によってアーム４
３に対して矢印Ｅ方向へ回転し、ストレートネスサンプ
リング装置４０を、測定板１４と平行な位置へ移動す
る。

【００２８】その後、アーム４３を駆動手段（図示省
略）によって、回転位置から図３に実線で示す載置位置
へ移動すると共に、載置位置において、チャック６２を
開き、コード１２の挟持を解除すると共に、移動ガイド
５６、５８をガイド位置から待機位置方向へ移動して、
真直性測定装置１０の測定板１４上にサンプリングした
コード１２を載置する。

【００２９】測定板１４上にサンプリングしたコード１
２が載置されると、図１に示される如く、移動アーム２
６が測定開始位置から、リターン位置方向（図１の矢印
Ａ方向）へ移動する。この時、各センサー２０、２２、
２４によって、コード１２における長手方向に沿った異
なる３点の座標を検出する。

【００３０】制御装置２８は、各センサー２０、２２、
２４で検出した３点の座標を通る曲線の曲率より、コー
ド１２の真直性を下記計算式により演算する。

【００３１】即ち、３点Ａ、Ｂ、Ｃの各座標を、検出座
標Ａ：（Ａｘ，Ａｙ）、検出座標Ｂ：（Ｂｘ，Ｂ
ｙ）、検出座標Ｃ：（Ｃｘ，Ｃｙ）とすると、直線ＡＢ
の中心を通り、直交する直線、および直線ＢＣの中心を
通り、直交する直線は下記式で表され、

【００３２】

【数１】

【００３３】

【数２】

【００３４】検出座標Ａ、Ｂ、Ｃを通る円の中心座標
（Ｘ，Ｙ）は上記２つの直線の交点となり下記式で求め
られる。

【００３５】

【数３】

【００３６】

【数４】

【００３７】よって、曲率半径ρは下記式となり、

【００３８】

【数５】

【００３９】コード長さＬ当りの真直性（曲がり量）Ｈ
は下記式で求められる。

【００４０】

【数６】

【００４１】また、制御装置２８は、演算したコード１
２の真直性Ｈをディスプレイ３０上に数値にて表示す
る。

【００４２】従って、本実施形態では、透過型光ファイ
バーセンサー２０、２２、２４により、コード１２にお
ける長手方向に沿った異なる３点の座標を検出し、制御
装置２８により、検出した３点の座標を通る曲線の曲率
より、コード１２の真直性を演算し、その結果をディス
プレイ３０に表示するため、自動でコード１２の真直性
を測定することが可能であり、人による測定のバラツキ
もなく、高い生産性で製造でき、さらには他自動化設備
と組み合わせることによりさらに生産性を上げられるた
め、ゴム物品補強用スチールコードおよびその他用途の
ワイヤーを安価に提供できる。

【００４３】また、本実施形態では、透過型光ファイバ
ーセンサー２０、２２、２４により、コード１２におけ
る長手方向に沿った異なる３点の座標を検出するため、
例えば、コード１２に透過型光ファイバーセンサー２
０、２２、２４方向への波うち、即ち、コード１２が測
定板１４から浮いた場合にも、反射型光ファイバーセン
サーを使用した場合に比べ、真直性を確実に測定でき
る。

【００４４】なお、コード１２（４０ｃｍ）を、本実施
形態で測定した真直性の値と従来の目視測定の値とを比
較評価した結果を図６のグラフに示す。このグラフか
ら、本実施形態で測定した真直性の値と従来の目視測定
の値と変わらない結果が得られた。

【００４５】以上に於いては、本発明を特定の実施形態
について詳細に説明したが、本発明はかかる実施形態に
限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々
の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかで
ある。例えば、本発明の座標検出手段は、透過型光ファ
イバーセンサー２０、２２、２４に限定されず、反射型
光ファイバーセンサー、超音波センサ、メカ式センサ等
の他のセンサを使用しても良い。また、透過型光ファイ
バーセンサー２０、２２、２４を複数回スキャンさせ、
各スキャン毎に３点の座標を検出することで検出精度を
向上させても良い。また、座標検出手段により、被測定
部材における長手方向に沿った異なる３点以上の座標を
検出する構成としても良い。

【００４６】また、表示手段はディスプレイ３０に限定
されず、デジタルメータ等の他の表示手段としても良
い。更には、測定板１４に電磁石、永久磁石等のコード
保持手段を配設し、測定板１４上にコード１２が確実に
保持される構成としても良い。

【００４７】

【発明の効果】請求項１に記載の本発明の真直性測定装
置は、被測定部材における長手方向に沿った異なる３点
の座標を検出する座標検出手段と、座標検出手段で検出
した３点の座標を通る曲線の曲率より、被測定部材の真
直性を演算する真直性演算手段と、真直性演算手段で演
算した結果を表示する表示手段と、を有するため、被測
定部材の真直性を高精度に測定することができ、且つ生
産性を向上できるという優れた効果を有する。

【００４８】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の真直性測定装置において、座標検出手段は、透過型光
ファイバーセンサーであるため、請求項１に記載の効果
に加えて、確実に測定できるという優れた効果を有す
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る真直性測定装置にお
ける座標検出状態を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施形態に係る真直性測定装置にお
けるコード送り出し状態を示す斜視図である。

【図３】本発明の一実施形態に係る真直性測定装置にコ
ードを載置するためのストレートネスサンプリング装置
を示す斜視図である。

【図４】ストレートネスサンプリング装置のガイドユニ
ットを示す平面図である。

【図５】ストレートネスサンプリング装置を示す拡大斜
視図である。

【図６】本実施形態で測定したコードの真直性の値と従
来の目視測定の値とを比較評価した結果を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１０真直性測定装置１２コード（被測定部材）１４測定板２０透過型光ファイバーセンサー（座標検出手段）２２透過型光ファイバーセンサー（座標検出手段）２４透過型光ファイバーセンサー（座標検出手段）２８制御装置（真直性演算手段）３０ディスプレイ（表示手段）３２ピン４０ストレートネスサンプリング装置４２サンプリングユニット４８ガイドユニット５４固定ガイド５６移動ガイド５８移動ガイド

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田隆広栃木県黒磯市下中野800番地株式会社ブリヂストン黒磯工場内 (72)発明者植田省吾栃木県黒磯市下中野800番地株式会社ブリヂストン黒磯工場内 (72)発明者工藤英治栃木県黒磯市下中野800番地株式会社ブリヂストン黒磯工場内 (72)発明者木村裕一栃木県黒磯市下中野800番地株式会社ブリヂストン黒磯工場内 (72)発明者寒川幸男埼玉県蓮田市東６丁目２−12 Ｆターム(参考） 2F065 AA46 AA47 BB12 BB22 CC23 DD03 FF44 GG01 JJ01 JJ05 LL02 LL28 MM14 MM24 MM28 PP02 QQ21 QQ29

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被測定部材における長手方向に沿った異
なる３点の座標を検出する座標検出手段と、前記座標検出手段で検出した３点の座標を通る曲線の曲
率より、前記被測定部材の真直性を演算する真直性演算
手段と、前記真直性演算手段で演算した結果を表示する表示手段
と、を有することを特徴とする真直性測定装置。
【請求項２】前記座標検出手段は、透過型光ファイバ
ーセンサーであることを特徴とする請求項１に記載に真
直性測定装置。