JP2005233906A - Surface inspecting device for rotating body - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転体の表面検査装置に係り、例えば、グリーンタイヤの製造工程において、カーカスプライの折り返し端が、カーカスプライの本体部分に適正に密着しているか否かを自動的に検査可能な回転体の表面検査装置に関する。 The present invention relates to a surface inspection apparatus for a rotating body. For example, in a manufacturing process of a green tire, it is possible to automatically inspect whether a folded end of a carcass ply is properly attached to a main body portion of a carcass ply. The present invention relates to a surface inspection apparatus for a rotating body.
グリーンタイヤの製造工程において、カーカスプライは、バンドドラム上に巻き付けられ、一対のビードリングを両側に配置した後、両端部がビードリングを包み込むように折り返される。 In the green tire manufacturing process, the carcass ply is wound on a band drum, and after arranging a pair of bead rings on both sides, both ends are folded back so as to wrap the bead rings.
その後、カーカスプライは、タイヤ形状に近付けるため幅方向中央部分が拡径され、サイドウォールゴム、ベルトプライ、トレッドゴム、その他補強部材等が巻き付けられる。 Thereafter, since the carcass ply is close to the tire shape, the central portion in the width direction is expanded, and sidewall rubber, belt ply, tread rubber, other reinforcing members, and the like are wound around the carcass ply.
ところで、カーカスプライの幅方向中央部分を拡径すると、カーカスプライに張力が作用し、折り返し端が本体部分から浮く(剥がれる)、いわゆる浮き不良を発生する場合や、他の現象としては、カーカスプライのジョイントが外れたり、ジョイント以外でもカーカスプライが割れたりすることがある。 By the way, if the diameter of the central portion in the width direction of the carcass ply is increased, tension is applied to the carcass ply, and the folded end is lifted (peeled) from the main body portion, so-called floating failure occurs. The joint may be disengaged, or the carcass ply may break apart from other joints.
従来、浮き不良を検出する装置が特許文献1等で開示されている。
特許文献1に開示された従来の装置では、厚み測定センサーにより、プライの巻上部が存在する位置においてタイヤドラムを回転させ、プライの厚みを測定し、プライの巻上げ前の測定結果と、巻上げ後の測定結果を比較して巻上部の状態を判定している。 In the conventional apparatus disclosed in Patent Document 1, the tire drum is rotated at the position where the upper part of the ply is present by the thickness measurement sensor, the ply thickness is measured, the measurement result before the ply is wound, The state of the upper part of the winding is determined by comparing the measurement results.
具体的には、公報の図3に示すように、タイヤを回転させ、厚み測定センサー4からレーザを照射して巻上部7の巻上端7aの厚みを測定している。 Specifically, as shown in FIG. 3 of the publication, the tire is rotated and a laser is irradiated from the thickness measurement sensor 4 to measure the thickness of the upper end 7a of the upper part 7.
しかしながら、巻上端7aの位置は周方向に見た時に径方向に変動している。このため、この変動分とある程度の余裕分を考慮して巻上端7aよりもビードリング側に変位した径方向位置にレーザーを照射して測定を行なう必要があり、実際に巻上端7aが浮いているか否かを正確に判定できない問題がある。 However, the position of the winding upper end 7a varies in the radial direction when viewed in the circumferential direction. For this reason, it is necessary to perform measurement by irradiating a laser at a radial position displaced to the bead ring side from the winding upper end 7a in consideration of this fluctuation and a certain margin, and the winding upper end 7a actually floats. There is a problem that it cannot be accurately determined whether or not there is.
本発明は、上記問題を解決すべく成されたもので、例えば、グリーンケースのプライ端の浮きを正確に判定可能な回転体の表面検査装置を提供することが目的である。 The present invention has been made to solve the above-described problems. For example, an object of the present invention is to provide a surface inspection apparatus for a rotating body that can accurately determine the floating of a ply end of a green case.
上記目的を達成するために請求項1に記載の回転体の表面検査装置は、被測定物を保持して回転させる回転軸を備えた回転手段と、被測定物の表面までの距離を前記回転軸の径方向に沿って非接触で測定する距離センサーと、前記回転軸の回転角度を検出する回転角度センサーと、予め設定した前記回転軸の回転角度毎に前記距離センサーにより距離測定を行ない、前記回転角度毎に距離の測定値を記憶する制御手段と、を有することを特徴としている。 In order to achieve the above object, a surface inspection apparatus for a rotating body according to claim 1, wherein a rotating means having a rotating shaft for holding and rotating the object to be measured and a distance to the surface of the object to be measured are rotated. A distance sensor that performs non-contact measurement along the radial direction of the shaft, a rotation angle sensor that detects a rotation angle of the rotation shaft, and a distance measurement by the distance sensor for each rotation angle of the rotation shaft set in advance, Control means for storing a distance measurement value for each rotation angle.
次に、請求項1に記載の回転体の表面検査装置の作用を説明する。 Next, the operation of the rotating body surface inspection apparatus according to claim 1 will be described.
請求項1に記載の回転体の表面検査装置では、被測定物を回転手段の回転軸に保持させて回転させることが出来る。 In the rotating body surface inspection apparatus according to the first aspect, the object to be measured can be rotated while being held on the rotating shaft of the rotating means.
距離センサーは、回転軸に保持された被測定物までの距離を測定する。この距離センサーは、回転軸の径方向に沿って被接触で距離を連続的に測定するので、ある半径方向に沿った部位の距離を測定することで、該測定部分の凹凸も分かる。 The distance sensor measures the distance to the object to be measured held on the rotating shaft. Since this distance sensor continuously measures the distance in a contacted manner along the radial direction of the rotation axis, the unevenness of the measurement portion can be found by measuring the distance of the part along a certain radial direction.
回転軸の回転角度は回転角度センサーで検出され、制御手段は、予め設定した回転軸の回転角度毎に距離センサーにより前述した距離測定を行ない、回転軸の回転角度毎に距離の測定値を記憶する。 The rotation angle of the rotation shaft is detected by a rotation angle sensor, and the control means performs the above-described distance measurement for each rotation angle of the rotation shaft set in advance, and stores a distance measurement value for each rotation angle of the rotation shaft. To do.
このようにして記憶した回転角度と距離の測定結果から、被測定物の表面の状態を把握することができる。 The state of the surface of the object to be measured can be grasped from the measurement results of the rotation angle and distance stored in this way.
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の回転体の表面検査装置において、前記回転軸を複数回回転させ、前回の回転時に距離測定した部位に対して次の回転時に距離測定する部位を回転方向または回転方向とは反対方向に一定角度ずらす、ことを特徴としている。 According to a second aspect of the present invention, in the surface inspection apparatus for a rotating body according to the first aspect, the rotation shaft is rotated a plurality of times, and the distance is measured at the next rotation with respect to the portion of the distance measured at the previous rotation. The region is shifted by a certain angle in the direction of rotation or in the direction opposite to the direction of rotation.
次に、請求項2に記載の回転体の表面検査装置の作用を説明する。 Next, the operation of the surface inspection apparatus for a rotating body according to claim 2 will be described.
請求項2に記載の回転体の表面検査装置では、回転軸を複数回回転させ、前回の回転時に距離測定した部位に対して次の回転時に距離測定する部位を回転方向または回転方向とは反対方向に一定角度ずらして距離測定を行なう。 In the surface inspection apparatus for a rotating body according to claim 2, the rotating shaft is rotated a plurality of times, and the portion whose distance is measured at the next rotation is opposite to the rotating direction or the rotating direction with respect to the portion whose distance is measured at the previous rotation. The distance is measured by shifting a certain angle in the direction.
本発明では、被測定物を回転させる回数が複数回で、1回転当たりの測定回数を少なくしたいときに有効である。 The present invention is effective when the number of rotations of the object to be measured is a plurality of times and it is desired to reduce the number of measurements per rotation.
請求項3に記載の発明は、請求項1または請求項2に記載の回転体の表面検査装置において、制御手段は、記憶した距離測定結果から径方向の特定の部位の距離測定結果を抽出し、前記抽出した距離測定結果の中に予め設定した値から外れた測定距離結果が有るか否かを判断し、予め設定した値から外れた測定距離結果が有る場合に、警報手段により警告を発する、ことを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the surface inspection apparatus for a rotating body according to the first or second aspect, the control means extracts a distance measurement result of a specific portion in the radial direction from the stored distance measurement result. Determining whether or not the extracted distance measurement result includes a measurement distance result deviating from a preset value, and if there is a measurement distance result deviating from the preset value, a warning is issued by an alarm means. It is characterized by that.
次に、請求項3に記載の回転体の表面検査装置の作用を説明する。 Next, the operation of the surface inspection apparatus for a rotating body according to claim 3 will be described.
請求項3に記載の発明では、例えば、回転体の径方向の特定の部位に異常があるないかを自動的に判断することが出来る。 In invention of Claim 3, it can be judged automatically whether there is any abnormality in the specific site | part of the radial direction of a rotary body, for example.
先ず、制御手段は、記憶した距離測定結果から径方向の特定の部位の距離測定結果を抽出する。制御手段は、抽出した距離測定結果の中に予め設定した値から外れた測定距離結果が有るか否かを判断し、予め設定した値から外れた測定距離結果が有ると判断した場合に、警告手段により警告を発生させる。 First, a control means extracts the distance measurement result of the specific site | part of radial direction from the memorize | stored distance measurement result. The control means determines whether or not the extracted distance measurement result includes a measurement distance result that deviates from a preset value, and determines that there is a measurement distance result that deviates from a preset value. A warning is generated by means.
以上説明したように本発明の回転体の表面検査装置によれば、回転体の表面の異常を正確に判定することができ、例えば、グリーンケースのプライ端の浮きを正確に判定することが出来る、という効果がある。 As described above, according to the surface inspection apparatus for a rotating body of the present invention, it is possible to accurately determine the abnormality of the surface of the rotating body, for example, to accurately determine the floating of the ply end of the green case. There is an effect that.
以下、図面を参照して本発明の回転体の表面検査装置の実施の形態の一例を詳細に説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of a surface inspection apparatus for a rotating body of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1において、符号10は周知のタイヤ成形ドラムであり、符号12は幅方向両端付近をビードコア(図示せず)回りに折り返したカーカスプライである。なお、カーカスプライ12は、軸方向中央部分が拡径済みのものである。
In FIG. 1,
また、符号14はカーカスプライ12の折り返し端である。
タイヤ成形ドラム10の上方には、軸方向に一対のレーザー距離計16が配置されている。
A pair of
レーザー距離計16は、レーザビーム18をタイヤ径方向に一定範囲(角度)スキャンするように取り付けられている。
The
タイヤ成形ドラム10の上方には、軸線に沿ってスライドシャフト20、及び送りねじ22が配置されている。
Above the
スライドシャフト20には、一対のスライドブロック24がスライド可能に設けられており、このスライドブロック24にレーザ距離計16が取り付けられている。なお、スライドブロック24に対し、レーザ距離計16の取り付け向きは変更可能である。
A pair of slide blocks 24 are slidably provided on the
スライドブロック24には、図示しない雌ねじが形成されており、雌ねじに送り螺子22が螺合している。
The slide block 24 is formed with a female screw (not shown), and the
送りねじ22は、一方が右螺子、他方が左螺子になっており、送りねじ22を回転させることで、一対のスライドブロック24を互いに接離する方向に移動させることが出来る。
One of the
なお、送りねじ22は、サーボモータ26で回転される。
The
サーボモータ26は、コンピュータ28に接続されており、前述したレーザ距離計16もこのコンピュータ28に接続されている。
The
これにより、測定対象の大きさ、形状、測定部位等によって、レーザ距離計16の位置を変更することが出来る。
Thereby, the position of the
なお、各スライドブロック24を軸方向距離を計測可能なリニアエンコーダに接続し、該リニアエンコーダーをコンピュータ28に接続しても良い。これにより、コンピュータ28は、サーボモータ26を回転させてレーザ距離計16を所望の位置に配置することが出来る。
Each slide block 24 may be connected to a linear encoder capable of measuring an axial distance, and the linear encoder may be connected to the
また、タイヤ成形ドラム10の回転角度は、コンピュータ28に接続されたロータリーエンコーダ30によって検出される。
Further, the rotation angle of the
なお、これらレーザー距離計16、ロータリーエンコーダ30、及びコンピュータ28で回転体の表面検査装置11が構成されている。
(作用)
次に、本実施形態の回転体の表面検査装置の作用を説明する。
The
(Function)
Next, the operation of the rotating body surface inspection apparatus of this embodiment will be described.
先ず、図1に示すように、幅方向両端付近を折り返し済みのカーカスプライ12を保持しているタイヤ成形ドラム10を1回転させ(回転速度は、本実施形態では60rpm)、1回転する間に、本実施形態では45°間隔でレーザー距離計16からカーカスプライ12までの距離を、折り返し端14を中心とした径方向内外の所定範囲(予め設定しておく。少なくとも折り返し端14の径方向の寸法誤差よりも大きい寸法。)を測定し、測定結果を測定した時のドラム回転角度と共にコンピュータ28に記憶する。これにて、周方向8箇所(図2参照)での測定結果が得られる。
First, as shown in FIG. 1, the
ここで、タイヤ成形ドラム10に原点マーク13を付与しておき、原点マーク13にて第1回目(0°位置)の計測を行なうようにしている。なお、コンピュータ28には、例えば、原点マークが真上に来たときに、タイヤ成形ドラム10が初期位置(0°位置)にあると記憶させておく。
Here, the
次に、例えば、ベルトプライ(図示せず)をカーカスプライ12の外周に貼り付けるためにタイヤ成形ドラム10を少なくとも1回転させるが、この時には、前回とは計測位置を15°ずらし、前回と同様に45°間隔でレーザー距離計16からカーカスプライ12までの距離を、折り返し端14を中心とした径方向内外の所定範囲で測定し、測定結果を測定した時のドラム回転角度と共にコンピュータ28に記憶する。前回の8箇所と今回の8箇所とで、合計周方向16箇所での測定結果が得られる。
Next, for example, in order to attach a belt ply (not shown) to the outer periphery of the
次に、例えば、トレッドゴム(図示せず)をカーカスプライ12の外周に貼り付けるためにタイヤ成形ドラム10を少なくとも1回転させるが、この時には、前回とは計測位置を15°ずらし、前回と同様に45°間隔でレーザー距離計16からカーカスプライ12までの距離を、折り返し端14を中心とした径方向内外の所定範囲で測定し、測定結果を測定した時のドラム回転角度と共にコンピュータ28に記憶する。これにて、合計で周方向24箇所での測定結果が得られる。
Next, for example, in order to attach a tread rubber (not shown) to the outer periphery of the
即ち、本実施形態では、タイヤ成形ドラム10を少なくとも3回転させて周上24箇所で、折り返し端14を中心とした径方向内外の所定範囲の距離を測定する。
That is, in this embodiment, the
ここで、コンピュータ28は、計測値をグラフ化してディスプレー32に、図3に示すように表示することができる。
Here, the
図3において、横軸は径方向の位置、縦軸は厚みを示している。 In FIG. 3, the horizontal axis indicates the radial position, and the vertical axis indicates the thickness.
厚みに変化が無い場合には、計測値は連続した線として表示されるが、折り返し端の部分では厚みが急激に変化するため、計測値を示す線も途中で急激に変化、即ち段が付く。 When there is no change in thickness, the measurement value is displayed as a continuous line, but the thickness changes sharply at the folded end, so the line indicating the measurement value also changes abruptly, that is, has a step. .
段の部分(厚みが急激に変化している部位)の寸法差は、折り返し端14で浮きが発生していない場合には、各測定箇所間で差は殆ど無いが、折り返し端14の一部分で浮きが発生すると、浮きが発生している箇所の一番近い計測箇所の測定値に、異常、即ち、他の測定箇所での距離差よりも明らかに大きな距離差が生じるので、計測値から浮きの発生を判断できる。
The dimensional difference of the stepped portion (the portion where the thickness changes abruptly) is almost the same between the measurement points when there is no floating at the folded
図3は、例えば、厚み0.7のプライを用いた場合を説明しており、折り返し端14の位置(段付きの部分)では、寸法差が0.7mm付近であれば問題ないが、例えば、1.21mmといった寸法差がある場合、浮きが発生していると判断できる。 FIG. 3 illustrates the case where a ply having a thickness of 0.7 is used, for example. At the position of the folded end 14 (stepped portion), there is no problem if the dimensional difference is around 0.7 mm. If there is a dimensional difference of 1.21 mm, it can be determined that floating has occurred.
なお、折り返し端14にて浮きが発生しているか否かは、オペレータが計測結果を見て判断することもできるが、自動で浮きの発生を警告することが可能である。
Note that whether or not floating has occurred at the folded
例えば、記憶した計測値の中から折り返し端14の位置(段付きの部分)を抽出して、該折り返し端14での厚みの差寸法を演算し、演算して得られた厚みの差寸法が、予め記憶しておいた値(浮きは無いと判断できる厚み寸法差)よりも大きいかを判断し、大きいと判断した場合には、折り返し端14で浮きを発生していると判定し、ディスプレー32に折り返し端14で浮きを発生していることを警告するための表示を行なう。このとき、浮きの発生している部位(角度)も同時に表示することが好ましい。
For example, the position (stepped portion) of the folded
これにより、成形途中のグリーンタイヤの折り返し端14の浮きを自動的に判別することが出来るようになる。
Thereby, it becomes possible to automatically determine the floating of the folded
なお、本実施形態では、グリーンタイヤの折り返し端14の浮きを判別したが、本実施形態の回転体の表面検査装置11はグリーンタイヤの表面までの距離を複数箇所測定できるので、他の部材の端部の異常や、例えば、所定の部分のゲージ、コンター(輪郭)等の異常を検出することも可能であり、カーカスプライ12のジョイントが外れたことや、カーカスプライ12が割れたことを検出することも可能である。
In this embodiment, the floating
なお、本実施形態では、レーザー距離計16は、レーザビーム18をタイヤ径方向に一定範囲(角度)スキャンするように取り付けたが、測定部位に応じてレーザビーム18のスキャン方向は軸方向等、他の方向にも変更される。
In the present embodiment, the
なお、本実施形態では、タイヤ成形ドラム10を3回回転させる間に、片側24箇所(1回転当たり8箇所)の測定を行なったが、タイヤ成形ドラム10を回転させる回数、及び1回転当たりの測定箇所の数は、対象の大きさ、レーザー距離計16のサンプリング周期、解像度、視野、回路が持つサンプリングのばらつき、保証すべき精度等を考慮して決定すれば良い。
In the present embodiment, measurement was performed at 24 locations on one side (8 locations per rotation) while rotating the
10 タイヤ成形ドラム
11 回転体の表面検査装置
16 レーザー距離計
28 コンピュータ
30 ロータリーエンコーダ
32 ディスプレー(警報手段)
DESCRIPTION OF
Claims (3)
被測定物の表面までの距離を前記回転軸の径方向に沿って非接触で測定する距離センサーと、
前記回転軸の回転角度を検出する回転角度センサーと、
予め設定した前記回転軸の回転角度毎に前記距離センサーにより距離測定を行ない、前記回転角度毎に距離の測定値を記憶する制御手段と、
を有することを特徴とする回転体の表面検査装置。 A rotating means having a rotating shaft for holding and rotating the object to be measured;
A distance sensor that measures the distance to the surface of the object to be measured in a non-contact manner along the radial direction of the rotation axis;
A rotation angle sensor for detecting a rotation angle of the rotation shaft;
Control means for performing distance measurement by the distance sensor for each rotation angle of the rotation axis set in advance, and storing a distance measurement value for each rotation angle;
An apparatus for inspecting a surface of a rotating body.
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