JP2005001143A - タイヤ識別装置及びこれを用いたタルク自動塗布装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】タイヤtを、その回転軸が垂直となる水平状態で搬送するコンベヤ2、前記コンベヤ2のタイヤ搬送方向Hと直角となるコンベヤ2の幅方向に沿って投光素子を並べた投光部と、前記上下の他方側に設けられかつ前記投光部の個々の投光素子に対応して設けられかつ前記投光素子からの探査光を受光しうる受光素子を配した受光部とからなるラインセンサ3、及び前記タイヤTのビード内周縁で囲まれる内径空所を通りかつ前記受光素子で受光された信号に基づいてタイヤの内径を計算するとともに、前記内径からチューブレスタイヤかチューブ式タイヤかを識別する制御装置4を有することを特徴とするタイヤ識別装置1である。
【選択図】 図1
Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、チューブレスタイヤとチューブ式タイヤとを容易に識別しうるタイヤ識別装置及びこれを用いたタルク自動塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、タイヤの製造工場で成形加硫されたタイヤは、コンベヤなどで搬送され、その種別に応じて仕分けが行われる。例えばトラック、バスなどに使用される重荷重用タイヤでは、チューブレスタイヤとチューブ式タイヤとが含まれるが、チューブ式タイヤには、そのタイヤ内腔面にチューブとの摩擦を低減するためにタルクを予め塗布する必要がある。
【0003】
従来、このようなタイヤの仕分けを行うためには、コンベヤ上に搬送されるタイヤのサイドウォール部をカメラにて撮影し、これを画像処理することによりタイヤの型式番号などを読み取る方法が採用されていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような方法は、精度が十分でなく読み取り誤差が多くなるほか、画像処理を行うために高速かつ高価な設備を必要とする等の問題があった。
【0005】
本発明は、以上のような問題点に鑑み案出なされたもので、タイヤを水平状態で搬送するコンベヤと、このタイヤを挟む上下に設けられた投光部と受光部とからなるラインセンサと、前記タイヤのビード内周縁で囲まれる円形の空所を通り前記受光部で受光された信号に基づいてタイヤの内径を計算し、該内径からチューブレスタイヤかチューブ式タイヤかを識別する制御装置とを有することを基本として、簡単な構成で精度良くチューブ式タイヤかチューブレスタイヤかを識別しうるタイヤ識別装置を提供することを目的としている。
【0006】
また請求項3記載の発明では、このようなタイヤ識別装置を用いてチューブ式タイヤと判断されたタイヤ内腔面にタルクを自動で塗布しうるタルク自動塗布装置を提供することを目的としている。
【0007】
なおタイヤの内径を測定する装置としては、次の特許文献1ないし3が提案されているが、いずれもタイヤの内径を測定するのに止まり、チューブ式かチューブレスかを判定する着想を示唆するものではない。
【0008】
【特許文献1】
特開昭51−93254号公報
【特許文献2】
特開平2−179403号公報
【特許文献3】
特開平4−295706号公報
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明のうち請求項1記載の発明は、タイヤを、その回転軸が垂直となる水平状態で搬送するコンベヤ、前記タイヤを挟む上下の一方側に設けられかつ前記コンベヤのタイヤ搬送方向と直角となるコンベヤの幅方向に沿って投光素子を並べた投光部と、前記上下の他方側に設けられかつ前記投光部の個々の投光素子に対応して設けられかつ前記投光素子からの探査光を受光しうる受光素子を配した受光部とからなるラインセンサ、及び前記タイヤのビード内周縁で囲まれる内径空所を通りかつ前記受光素子で受光された信号に基づいてタイヤの内径を計算するとともに、前記内径からチューブレスタイヤかチューブ式タイヤかを識別する制御装置を有することを特徴とするタイヤ識別装置である。
【0010】
また請求項2記載の発明は、前記ラインセンサは、前記前記投光素子及び受光素子の配設ピッチが0.1インチ以下であることを特徴とする請求項1記載のタイヤ識別装置である。
【0011】
また請求項3記載の発明は、タイヤを、その回転軸が垂直となる水平状態で搬送するコンベヤ、前記タイヤを挟む上下の一方側に設けられかつ前記コンベヤのタイヤ搬送方向と直角となるコンベヤの幅方向に沿って投光素子を並べた投光部と、前記上下の他方側に設けられかつ前記投光部の個々の投光素子に対応して設けられかつ前記投光素子からの探査光を受光しうる受光素子を配した受光部とからなるラインセンサ、前記タイヤのビード内周縁で囲まれる内径空所を通りかつ前記受光素子で受光された信号に基づいてタイヤの内径を計算するとともに、前記内径からチューブレスタイヤかチューブ式タイヤかを識別する制御装置、前記制御装置によりチューブ式タイヤと識別されたタイヤを位置決めしかつ可回転に保持するタイヤスタンド部、及び前記タイヤスタンド部で保持されたタイヤの軸方向に伸縮できかつ伸長により前記内径空所内にタルク吹出ノズルを臨ませかつタイヤ内腔面にタルクを噴射しうる伸縮ノズル部を有するタルク塗布具を具えることを特徴とするタルク自動塗布装置である。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の一形態を図面に基づき説明する。
図1には、本実施形態のタイヤ識別装置1を含むタイヤの製造ラインAの一部を例示している。該製造ラインAは、タイヤを加硫成形する加硫装置Bと、該加硫装置Bの下流側に設けられたタイヤ識別装置1と、該タイヤ識別装置1の下流側に設けられた分岐装置Cと、該分岐装置Cの下流側に設けられたチューブ式タイヤの一時保管装置Dと、この一時保管装置Dから取り出されたチューブ式タイヤを保持するタイヤスタンド部Eと、前記タイヤスタンド部Eに保持されたタイヤの内腔面にタルクを塗布しうるタルク塗布具Fとを有するものが例示される。
【0013】
前記タイヤ識別装置1は、タイヤTをその回転軸が垂直となる水平状態で搬送するコンベヤ2と、ラインセンサ3と、制御装置4とで構成されている。前記コンベヤ2は、図1、図2に示すように、ローラ2aを間欠的に配した例えばローラコンベヤであって、本実施形態では、加硫装置Bと分岐装置Cとの間を接続している。加硫装置Bで成形されたタイヤTは、このコンベヤ2で分岐装置Cへと運ばれる(タイヤ搬送方向を符号Hで示す。)。なおコンベヤ2は、ローラコンベヤに限定されるものではなく、ベルトコンベヤ等を用いることもできる。
【0014】
前記ラインセンサ3は、本実施形態では、タイヤ加硫装置Bと分岐装置Cとの間に設けられ、図2及び図3(A)〜(C)に示すように、コンベヤ2で運ばれるタイヤTを挟む上、下に設けられた投光器3aと、受光器3bとから構成される。前記投光器3aは、本例では上側に設けられかつ前記コンベヤ2のタイヤ搬送方向Hと直角な水平面内でコンベヤの幅方向に沿って投光素子5…を並べて形成される。また受光部3bは、前記タイヤTの下側に設けられかつ前記投光部3aの個々の投光素子5に対応して設けられかつ前記投光素子5からの探査光Lを受光しうる受光素子6を配して構成される。投光部3aと受光部3bとは、上下を逆に配しても良い。またタイヤ2の上側に設けられた投光部3aは、コンベヤ2で搬送されるタイヤ2と干渉しないよう、コンベヤ2に固着された上下にのびる縦フレーム7の上端に設けられており、また受光部3bは、前記縦フレーム7の下端に設けられている。
【0015】
またラインセンサ3は、前記探査光Lがコンベヤ2のローラ2a、2a間の隙間を通過するように配置されている。コンベヤ2がベルト式の場合には、この部分にベルトを途切れさせた途切れ部を設ければ良い。さらにラインセンサ3は、投光素子5及び受光素子6の前記幅方向の配設ピッチS(図3(B)に示す)が0.1インチと非常に小さく設定されたものが例示されている。また前記ピッチSの間隔で複数個の探査光Lがコンベヤの方向Hと直角に並ぶ探査光の帯Laの幅は、図2(A)などに示すように、コンベヤ2の幅と同等ないしそれよりも大に設定される。
【0016】
コンベヤ2で搬送されるタイヤTがラインセンサ3を通過する際、各投光素子5から投光された探査光Lは、水平状態のタイヤTの側面Tsの部分で遮られ、その部分の下方に位置する受光素子6は探査光Lを受光することができない。他方、タイヤTのビード内周縁Teで囲まれる内径空所9では、探査光Lは受光素子6まで達することができる。受光素子6の出力は、制御装置4へと入力される。
【0017】
制御装置4は、前記受光素子6で受光された信号に基づいてタイヤTの内径を計算するとともに、この計算された内径からチューブレスタイヤかチューブ式タイヤかを識別する。図4には、コンベヤ2上のタイヤTとラインセンサ3の受光素子6との関係を示す。各受光素子6の位置および番号は、予め制御装置4に既知の情報として記憶されている。この例のラインセンサ3は、0〜511までの合計512個の受光素子6が0.1インチ(2.54mm)ピッチでコンベヤ2の幅方向に配設されている。従って探査光の帯Laは、512(個)×2.54(mm)=1300.48mmとなる。
【0018】
制御装置4は、予め定めたサンプリング時間で受光素子6の出力信号を逐次取り込む。タイヤTがラインセンサ3に達していないときのサンプリング時の探査光の帯La1は、タイヤTと全く干渉しない。従って、図5の(La1)に示すように、全ての受光素子6は探査光Lを受光しHレベルの信号を制御装置4へと出力する。これに対して、タイヤTがラインセンサ3を通過するときの初期のサンプリング時の探査光の帯La2では、探査光LがタイヤTの側面Tsで部分的に遮られ、図5の(La2)で示すような出力が得られる。同様に、探査光の帯La3、La4では、それぞれ図5の(La3)、(La4)で示すような出力が得られる。そして、タイヤTがラインセンサ3を完全に通過し終えると、受光素子6は全ての探査光Lを受光し、図5の(La5)で示すような出力が得られる。
【0019】
タイヤTは、コンベヤ2上を通過する際に、コンベヤの幅方向への移動がないものとすると、受光素子6の出力レベルは、図5のLa1からLa5に示したように規則的に変化する。具体的には、両側にLレベルが位置するHレベルの領域Rが、徐々に漸増して最大値となった後、漸減するように変化する。領域Rの変化に不規則な過程が含まれる場合には、ノイズとしてこれを除外することができる。そして、前記領域Rに含まれる受光素子6の最大数に該受光素子6の配設ピッチを乗じることによってタイヤの内径を計算することができる。例えば領域Rの受光素子6の最大数が100個の場合、タイヤの内径は100×0.1インチで10インチとなる。
【0020】
次に制御装置4は、計算されたタイヤ内径からタイヤがチューブレスタイヤかチューブ式タイヤかを識別する。発明者らは、種々の実験の結果、チューブレスタイヤの内径は、インチ表示において小数点第一位の桁がいずれも5(例えば22.5インチ、24.5インチ)であることを見出した。他方、チューブ式タイヤでは、タイヤの内径がインチ表示において小数点第一位の桁がいずれも0となっている。これは種々の理由が考えられるが、概ねチューブレスタイヤとチューブ式タイヤとが同じリム(本来は異なる)に装着されるミスを防止するためと考えられる。具体的には図9に示すように、ビードトウ形状のテーパ角度を異ならせることにより、このような内径の設定が行われている。なおこのような仕様は、各社のタイヤメーカにおいても採用されている。
【0021】
このように、本発明では、このタイヤ内径の小数点第一位の桁数を調べることによって、タイヤTがチューブレスタイヤかチューブ式タイヤか否かを容易に識別することができる。従って、制御装置4は、前記タイヤ内径を少なくとも0.5インチきざみで計算すること(小数点第一位の桁を0又は5で表示する))が好ましく、このためにも上述の如く投光素子5の配設ピッチを0.1インチ以下とするのが望ましい。なお、タイヤ内径は、実測値として計算しておき、識別時にタイヤ内径の小数点第一位の桁を0又は5に丸めて判断することもできる。
【0022】
制御装置4は、上述のような手順にてコンベヤ2を搬送されてくるタイヤTを順次、チューブ式タイプ、チューブレスタイプに識別するが、本実施形態では、その結果を分岐装置Cへと出力する。分岐装置Cでは、制御装置4からの信号に基づいて、チューブレスタイヤTrを第1の分岐コンベヤ11へと送る一方、チューブ式タイヤTtについては、第2の分岐コンベヤ12へと分岐させる。分岐装置の具体的な構成は特に制限がなく、例えば揺動アームなどを使用してタイヤTを押圧しながら移動させても良く、慣例に従って種々の装置を使用することができる。
【0023】
本実施形態では、第2の分岐コンベヤ12に搬送されたチューブ式タイヤTtは、例えばチューブ式タイヤの一時保管装置Dに収納される。一時保管装置Dでは、例えば一定の時間毎に、チューブ式タイヤTtタイヤスタンド部Eへと送り出すとともに、このタイヤスタンド部Eでは、タルク塗布具Fを用いてチューブ式タイヤTtのタイヤ内腔面にタルクが自動的に塗布される。
【0024】
前記タイヤスタンド部Eは、図6〜図8に示すように、第1の基台14と、該第1の基台14にタイヤ軸方向に沿ったレール16を介して移動可能に設けられた第2の基台15と、各基台14、15から立設する支持ブラケット17、17と、各支持ブラケット17に設けられたガイドローラ部19とを含んで構成されたものを例示している。
【0025】
前記第1の基台14は、例えば高さが大きい本体部14aと、この本体部14aよりも高さが小さい副部14bとを一体に有し、この副部14bに前記レール16が固着されている。また第2の基台15は、前記第1の基台14の本体部14aと離間して配されることにより、該本体部14aとの間に、仮想線で示すように、チューブ式タイヤTtがその回転軸を水平とした垂直状態で収納可能な空所19を形成している。この空所19は、第2の基台15を第1の基台14に対してスライドさせることによって、各種の幅のタイヤを収納可能としうる。
【0026】
また前記空所19には、継ぎコンベヤ20(図1に示す)からのチューブ式タイヤTtの乗り入れを円滑化しうる傾斜したガイド板21aと、タイヤの位置を安定させる前後のローラ体22、23と、後述するタルクの塗布を終えたタイヤTtを排出する際の傾斜したガイド板21bとが設けられている。前記ローラ体22、23は、図7に示すように、タイヤTtのトレッド面のタイヤ周方向の前後に離間してかつほぼ同高さで位置することによって、タイヤTtを位置決めして保持することができる。また該ローラ体22、23には、図示しない電動機が接続されている。そして、該ローラ体22、23を同じ向きでかつ比較的低速で回転させることによって、タイヤTtをその回転軸を保持したまま回転させることができる。また空所19には、例えば赤外線などを用いてタイヤTtの有無を検知しうるタイヤセンサ25が設けられる。
【0027】
前記各支持ブラケット17は、基台14又は15から立設する一対の側枠部17a、17bと、この側枠部17a、17bの上部を継ぐ継ぎ枠17cとからなる門型状をなし、左右の側枠部17a、17bの間に空所を形成している。また支持ブラケット17には、タイヤTtの側面Tsと接触するガイドローラ部19が設けられる。
【0028】
ガイドローラ部19は、前記支持ブラケット17に固着されたコ字状のローラホルダ19aと、該ローラホルダ19aに回動自在に固着されかつ回転軸をタイヤ半径方向としたガイドローラ19bとで構成される。本実施形態では、図7に示すように、タイヤ半径方向を通る水平位置に配された一対の水平ローラ部19Aと、該水平ローラ部19Aからほぼ45゜の角度で下方側に位置する傾斜ローラ部19B、19Bとを設けた態様が示されるが、これに限定されるものではない。
【0029】
前記タルク塗布具Fは、タイヤスタンド部Eで保持されたチューブ式タイヤTtの軸方向に伸縮可能なアクチュエータとしてのシリンダ26と、該シリンダ26の先端部に設けられたタルク吹出ノズル27とを有している。
【0030】
前記シリンダ26は、一対の固定ブラケット30,30にて第1の基台14の本体部14aに保持される。これは、シリンダ26のピストンロッド26aの先端を図7及び図8に示すように、タイヤスタンド部Eに保持されるタイヤTtの内径空所9の中に進入可能な高さに保持するのに役立つ。またシリンダ26は、前記一対の側枠部17a、17b間の空所からピストンロッド26を伸長させることによって、タルク吹出ノズル27を前記タイヤTtの内径空所9の中に臨ませうるとともに、縮小により、タルク吹出ノズル27を図8の仮想線で示すように、ガイドローラ部19のタイヤ当接面よりもタイヤ軸方向の外側に位置させ得る(初期状態)。またタルク吹出ノズル27は、前記ピストンロッド26の先端部に固着されており、高圧空気と原料であるタルクの粉末とが図示しない個々のタンクから供給される。タルク吹出ノズル27は、本実施形態では、吹出口が下方を向くことによって、タイヤ内腔面iに向けてタルクを噴射しうる。
【0031】
またタイヤスタンド部Eと、タルク塗布具Fとは、例えば制御シーケンサGなどを用いて制御、連係が行われる。
【0032】
このようなタイヤスタンド部E、タルク塗布具Fの作用について説明する。先ず、一時保管装置Dから継ぎコンベヤ20を経て一本のチューブ式タイヤTtがタイヤスタンド部Eに供給される。チューブ式タイヤTtは、第1、第2の基台15、16の間の空所19に乗り入れ、ローラ体22、23で保持される。この際、タイヤの総幅に応じて、第2の基台15をスライドさせることが望ましい。タイヤTtがローラ体22、23に所定の時間保持されると、タイヤセンサ25がこれを検出し、その信号を制御シーケンサGへと送信する。
【0033】
制御シーケンサGでは、タイヤスタンド部Eへのタイヤが投入されたことを判断し、タルク塗布具Fのシリンダを伸長させ、タルク吹出ノズル27をタイヤTtの内径空所9に進入させる。このシリンダのストロークの完了信号が制御シーケンサGに送信されると、該制御シーケンサGは、タルク吹出ノズル27からタルクを噴射させるとともに、ローラ体22、23を回転駆動させる。これにより、タイヤTtがローラ体22、23との摩擦によってその位置を保持したまま回転する。この回転は、タイヤTtの側面Tsがガイドローラ部19によって案内され、円滑に行われる。またこれにより、タイヤ内腔面iに連続してタルクが噴射される。制御シーケンサGは、例えばローラ体22,23の回転数より、タイヤTtが1回転以上回転したことを判断すると、タルク吹出ノズル27からタルクの噴射と、ローラ体22、23の回転を停止させるとともに、シリンダ26のピストンロッド26aを縮小させる。
【0034】
ピストンロッド26aの縮小が完了すると、タルクが塗布されたチューブ式タイヤTtをタイヤスタンド部Eから排出する。このタイヤTtの排出には、例えば図示しない揺動アームをタイヤスタンド部Eの空所19に設けてタイヤTtを押し出しても良いし、またタイヤスタンド部E自体を傾けて重力によりタイヤTtを排出することもできる。このように、タイヤ識別装置1に、タイヤスタンド部Eとタンク塗布具Fとを連係させることにより、チューブ式タイヤのタルク自動塗布装置を構成できる。なお本実施形態では、チューブ式タイヤの一時保管装置Dを設けた例を示すが、分岐装置Cから直接タイヤスタンド部EにタイヤTtを供給することもできる。
【0035】
【発明の効果】
上述したように、請求項1ないし2記載の発明では、タイヤの内径を測定するとともにこの内径に基づいてチューブ式タイヤかチューブレスタイヤかの識別を行いうるため、装置を簡素化できかつ識別を容易に行うことができる。特に請求項2記載の発明のように、前記ラインセンサの前記投光素子及び受光素子の配設ピッチを0.1インチ以下とすることにより、より精度良くタイヤの内径の測定、ひいては識別が可能となる。
【0036】
また請求項3記載の発明では、タイヤ識別装置の結果に基づいて、チューブ式タイヤのタイヤ内腔面にタルクを自動で塗布する一連の手順を行うことができるため、チューブ式タイヤの生産性を向上させ得る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態を示すタイヤ製造ラインの概略平面図である。
【図2】コンベヤ、ラインセンサの部分斜視図である。
【図3】(A)から(C)は、コンベヤ、タイヤ、ラインセンサの相対関係を示す平面図、断面図である。
【図4】ラインセンサの探査光とタイヤとの関係を示す概略平面図である。
【図5】タイヤとラインセンサとの位置毎における受光素子の出力レベルを示す図である。
【図6】タイヤスタンド部、タルク塗布具を示す斜視図である。
【図7】その断面図である。
【図8】図6の部分正面図である。
【図9】タイヤの内径を説明する部分断面図である。
【符号の説明】
1 タイヤ識別装置
2 コンベヤ
3 ラインセンサ
4 制御装置
9 内径空所
26 シリンダ
27 タルク吹出ノズル
T タイヤ
Tt チューブ式タイヤ
A タイヤ製造ライン
B 加硫装置
C 分岐装置
E タイヤスタンド部
F タルク塗布具
H タイヤ搬送方向
Claims (3)
- タイヤを、その回転軸が垂直となる水平状態で搬送するコンベヤ、
前記タイヤを挟む上下の一方側に設けられかつ前記コンベヤのタイヤ搬送方向と直角となるコンベヤの幅方向に沿って投光素子を並べた投光部と、前記上下の他方側に設けられかつ前記投光部の個々の投光素子に対応して設けられかつ前記投光素子からの探査光を受光しうる受光素子を配した受光部とからなるラインセンサ、
及び前記タイヤのビード内周縁で囲まれる内径空所を通りかつ前記受光素子で受光された信号に基づいてタイヤの内径を計算するとともに、前記内径からチューブレスタイヤかチューブ式タイヤかを識別する制御装置を有することを特徴とするタイヤ識別装置。 - 前記ラインセンサは、前記投光素子及び受光素子の配設ピッチが0.1インチ以下であることを特徴とする請求項1記載のタイヤ識別装置。
- タイヤを、その回転軸が垂直となる水平状態で搬送するコンベヤ、
前記タイヤを挟む上下の一方側に設けられかつ前記コンベヤのタイヤ搬送方向と直角となるコンベヤの幅方向に沿って投光素子を並べた投光部と、前記上下の他方側に設けられかつ前記投光部の個々の投光素子に対応して設けられかつ前記投光素子からの探査光を受光しうる受光素子を配した受光部とからなるラインセンサ、
前記タイヤのビード内周縁で囲まれる内径空所を通りかつ前記受光素子で受光された信号に基づいてタイヤの内径を計算するとともに、前記内径からチューブレスタイヤかチューブ式タイヤかを識別する制御装置、
前記制御装置によりチューブ式タイヤと識別されたタイヤを位置決めしかつ可回転に保持するタイヤスタンド部、
及び前記タイヤスタンド部で保持されたタイヤの軸方向に伸縮できかつ伸長により前記内径空所内にタルク吹出ノズルを臨ませかつタイヤ内腔面にタルクを噴射しうる伸縮ノズル部を有するタルク塗布具を具えることを特徴とするタルク自動塗布装置。
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