JP2007320176A

JP2007320176A - 加硫処理前照合システム

Info

Publication number: JP2007320176A
Application number: JP2006153248A
Authority: JP
Inventors: Daisuke Shimizu; 大輔清水
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-06-01
Filing date: 2006-06-01
Publication date: 2007-12-13
Anticipated expiration: 2026-06-01
Also published as: JP5038653B2

Abstract

【課題】グリーンタイヤを加硫釜へ投入する直前において、作業工数を増やすことなく、全品の照合を確実に行うことができ、加硫不良品の発生を抑制する。
【解決手段】加硫工程前において、グリーンタイヤ１０ＧＴを特定するための識別符号であるバーコードを読み取り、かつこのグリーンタイヤ１０ＧＴを投入しようとしている加硫釜１２Ａ、１２Ｂの特定するための特定情報であるバーコードを読み取り、両者を照合することで、適合、不適合の判定を加硫処理前に自動的に実行することができるため、加硫処理不要を軽減することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、各種タイヤ構成部品を用いて成型されたグリーンタイヤを、順次加硫釜に投入して加熱、加圧する加硫処理を実行する加硫工程に適用され、前記加硫工程における加硫処理前に、前記グリーンタイヤと前記加硫釜との照合を行う加硫処理前照合システムに関するものである。

タイヤの製造工程においては、それぞれ別途に作製されたトレッドやサイドウォールなどのゴム部材や、ビード、プライやベルトなどのゴム付きコードを成型機にて張り合わせて生タイヤ（以下、「グリーンタイヤ」という）を製造し、この成型されたグリーンタイヤを予め指定された加硫機に取付けたモールド（加硫釜）に入れ、所定の温度及び圧力で加熱・加圧して、所定の弾性を持った安定した加硫ゴムタイヤ（製品タイヤ）を製造する。この加硫工程では、全自動加硫機が普及しており、作業者は生タイヤの搬入と監視とを行っている。

上記グリーンタイヤの搬入時には、釜入れ違いがないように、搬入される生タイヤと、この生タイヤを加硫する加硫釜との照合作業を行う。

上記照合作業としては、一般に、作業者が、生タイヤを搭載した台車の加硫条件を記載したカードと加硫機の前に置かれた加硫条件を記載したカードとを照合して、上記台車上の生タイヤが上記加硫機の加硫釜で加硫される生タイヤであることを確認するようにしている。

また、作業者が台車に貼られたバーコードのデータをバーコード読み取り機で読み取り、このデータを当該加硫機の管理コンピュータのデータベースと照合して確認したり、タイヤ１本毎のバーコードのデータを当該加硫機の管理コンピュータのデータベースと照合して確認することも考えられている（特許文献１の発明が解決しようとする課題参照）。

なお、参考として、特許文献１には、加硫後のタイヤに貼り付けられているバーコードを読み取ると共に、タイヤのトレッド画像を撮影し、バーコードに対応するマスター画像と撮影画像とを照合して、加硫釜違いを判定することが提案されている。
特開２００５−１９３８２５公報

しかしながら、上記のように作業員による照合方法では、照合を作業員の目視により行うため、照合ミスの可能性がある。

また、生タイヤ台車のバーコードとデータベースと照合は、生タイヤの積み込み、積み下ろし時に違ったタイヤが混入する恐れがあり、タイヤ１本毎にチェックの場合には、ミスは発生しないが工数が膨大となるといった問題点があった。

このように、加硫前においては、生タイヤの釜入れ違いを効率よく検出することは困難であった。

また、加硫前、すなわちグリーンタイヤの状態で、投入される加硫釜が適合しているか否かを判定することが好ましく、加硫前の状態では、特許文献１に記載のような撮影画像とマスター画像との照合の技術が適用できない。

本発明は上記事実を考慮し、グリーンタイヤを加硫釜へ投入する直前において、作業工数を増やすことなく、全品の照合を確実に行うことができ、加硫不良品の発生を抑制することができる加硫処理前照合システムを得ることが目的である。

請求項１に記載の発明は、各種タイヤ構成部品を用いて成型されたグリーンタイヤを、順次加硫釜に投入して加熱、加圧する加硫処理を実行する加硫工程に適用され、前記加硫工程における加硫処理前に、前記グリーンタイヤと前記加硫釜との照合を行う加硫処理前照合システムであって、前記加硫釜に搭載された加硫制御部に対して、所定の加硫動作シーケンスを指示し、当該加硫動作シーケンスのステップを実行させる加硫ロジックコントローラと、前記グリーンタイヤ毎に設けられ、グリーンタイヤを識別する識別符号を読み取る識別符号読取手段と、前記加硫釜を特定する特定情報を取得する特定情報取得手段と、前記加硫釜の特定情報と当該加硫釜に投入される直前のグリーンタイヤの識別符号とを照合し、その適合性を判定する適合性判定手段と、前記適合性判定手段で不適合と判定された場合に、前記加硫工程による所定の作業を休止する休止手段と、を有している。

請求項１記載の発明によれば、複数の加硫釜が設けられ、それぞれが異なる加硫動作シーケンスで加硫動作を実行する場合、搬入されてくるグリーンタイヤをそれぞれの加硫釜に選択的に投入するように作業する。

このとき、グリーンタイヤに設けられた識別符号を読み取り、投入される加硫釜の特定情報と照合することで、適合、不適合を判定する。判定の結果、不適合と判定されたばあいには、加硫工程による所定の作業を休止する。これにより、グリーンタイヤが誤った加硫動作シーケンスで加硫されることはなく、未然に不適合加硫処理を回避することができる。

請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記適合性判定手段による照合情報を、前記加硫ロジックコントローラの加硫処理動作ステップに同期させて累積記憶する照合情報累積記憶手段をさらに有することを特徴としている。

請求項２に記載の発明によれば、加硫ロジックコントローラの加硫処理動作ステップに同期させて照合情報を累積記憶する。これにより、不適合となったグリーンタイヤの発生時期等が明確となる。

請求項３に記載の発明は、前記請求項２に記載の発明において、前記加硫ロジックコントローラは、加硫動作実績情報に加え、前記累積記憶された照合情報を、上位コントローラへ出力することを特徴としている。

請求項３に記載の発明によれば、これにより、例えば、加硫工程後の工程において発覚した不良情報と、加硫処理動作情報とが関連付け易くなり、今後の不良改善のための対策時のデータとして有効利用することができる。

請求項４に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の発明において、前記グリーンタイヤの識別符号がバーコード化され、このバーコードは、前記加硫釜へ投入する直前の待機位置である置き台から加硫釜へグリーンタイヤを移送するローダに取り付けられたバーコードリーダを用いて自動的に読み取られることを特徴としている。

請求項４に記載の発明によれば、グリーンタイヤの識別符号をバーコード化し、このバーコードを置き台から加硫釜へグリーンタイヤを移送するローダに取り付けられたバーコードリーダを用いて自動的に読み取ることで、作業者の手による読み取りの手間が省け、作業効率の低下を防止することができる。

請求項５に記載の発明は、前記請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の発明において、前記照合に必要な情報としての少なくとも識別符号と前記特定情報が所定時間内に入手したか否かを判定するためのタイマ判定手段をさらに有し、少なくとも所定時間内で入手ができなかったグリーンタイヤに関しては、前記適合、不適合に関わらず、その結果をタイムアップ情報として記憶することを特徴としている。

請求項５に記載の発明によれば、照合に必要な情報、例えば、識別符号や特定情報を所定時間内で入手できない場合、仮に適合していたとしても、何らかの問題を持っている可能性がある。そこで、少なくとも所定時間内で入手ができなかったグリーンタイヤに関しては、前記適合、不適合に関わらず、タイマ判定手段による結果をタイムアップ情報として記憶する。

以上説明以上説明した如く本発明では、グリーンタイヤを加硫釜へ投入する直前において、作業工数を増やすことなく、全品の照合を確実に行うことができ、加硫不良品の発生を抑制することができるという優れた効果を有する。

（タイヤ製造工程の概略）
まず、タイヤ製造工程の概略を説明する。

図１に示される如く、タイヤ製造工程は、大きく分けてゴム練り工程、トレッド押出工程によってトップブレッド、サイドトレッドゴムが形成され、コード工程、裁断工程によって、コード、ベルトが形成され、ビード工程によってビードが形成され、それぞれが成型工程によって組み付けられ、グリーンタイヤ（生タイヤ）１０ＧＴが成型される。

グリーンタイヤ１０ＧＴは、加硫工程、検査工程を経て、検査を合格したタイヤが、所定の品質が保たれた商品として出荷されることになる。

ゴム練り工程は、天然ゴムや合成ゴムを所定の形状に切断し、各種原材料（硫黄、亀裂防止剤、加硫促進剤、亜鉛華、老化防止剤、カーボンブラック等）をミキサーによって混ぜ合わせ、混ぜ合わさったゴムを練り入れロールを用いて練り込むまでの工程を言う。

トレッド押出し工程は、ゴムに熱を加えて軟らかくし、路面用のゴムを押出し、冷却後にタイヤ１本分の長さに切断する工程を言う。

コード工程、裁断工程は、ナイロン（登録商標）、ポリエステル、スチール等の原糸を撚り合わせコードを形成し、コードの両面にゴムを圧着し、生産するタイヤに合わせて、一定の幅、角度に裁断する工程を言う。

ビード工程は、ビードワイヤを揃えて、ゴムに包んで押出し、リングに巻取りビードを成型する工程を言う。

成型工程は、タイヤ成型機を用いて、トップトレッド、サイドトレッドゴム、コード、ベルト、ビードの各パーツを１本のタイヤの形に組み立てていく工程であり、タイヤの原形であるグリーンタイヤが出来上がる。

加硫工程は、グリーンタイヤ１０ＧＴに熱と圧力を加え（加圧、加熱）、ゴムの弾力を増すと共に、タイヤ表面のトレッドパターンをつける工程である。

すなわち、グリーンタイヤ１０ＧＴを加硫釜１２に入れ、内側から金型に向け、高温、高圧の蒸気で押し付ける。このとき、熱と圧力によってゴムの分子と硫黄の分子とが結合し、グリーンタイヤ１０ＧＴのゴムに弾力性と耐久性が生まれる。

最終的なタイヤ形状やトレッド面の模様（トレッドパターン）も、このとき、加硫釜１２によって作られる。従って、この加硫工程を終了すると完成品としてのタイヤ１０となる。

検査工程は、検査員による目視、官能検査を実施し、これに合格したタイヤ１０に対して、バランス測定、ユニフォーミティ測定、Ｘ線検査等、先端検査機器によるチェックを実行する。

（加硫工程における照合）
図２に示される如く、加硫工程においては、２連の加硫釜１２Ａ、１２Ｂが設置されている。グリーンタイヤ１０ＧＴは、加硫工程の前工程である成型工程から順次送られ、一時的に、それぞれの加硫釜１２Ａ、１２Ｂに対応して設けられた三点置き台１４に載置され待機され、加硫釜１２Ａ、１２Ｂへ投入される順番を待つ。このとき、グリーンタイヤ１０ＧＴは、作業員が所持するハンディ・バーコード・リーダ１６により、当該グリーンタイヤ１０ＧＴに予め貼り付けられたバーコードタグ１８に記されたバーコードが読み取られるようになっている。このバーコードタグ１８に記されたバーコードは、グリーンタイヤ１０ＧＴに型番や製品番号に相当し、グリーンタイヤ１０Ｇを識別する識別符号である。

また、前記加硫釜１２Ａ、１２Ｂにもそれぞれバーコードタグ２０が貼り付けられており、前記ハンディ・バーコード・リーダ１４によって読み取られるようになっている。このバーコードタグ２０に記されたバーコードは、加硫釜１２Ａ、１２Ｂを特定する特定情報である。

三点置き台１４に載置されたグリーンタイヤ１０ＧＴは、ローダ２２により予め定められた順序に従い、加硫釜１２Ａ、１２Ｂへ移送されるようになっている。

加硫釜１２Ａ、１２Ｂは、それぞれ加硫処理動作のための制御部２４Ａ、２４Ｂが設けられている。各制御部２４Ａ、２４Ｂは、ネットワークバス２６を介して加硫処理動作シーケンスがプロミングされたＰＬＣ（プログラマブル・ロジカル・コントローラ）２８によって制御されている。

制御部１４Ａ、１４Ｂには、タッチパネル１５Ａ、１５Ｂが接続されている。このタッチパネル１５Ａ、１５Ｂは、加硫釜１２Ａ、１２Ｂによる加硫処理状況を表示する表示機能と、加硫釜１２Ａ、１２Ｂに対して所定の指示を与える入力操作機能を有している。なお、前記バーコードタグ２０をハンディ・バーコード・リーダ１６で読み取る代わりに、タッチパネル１５Ａ、１５Ｂを用いて、作業者が特定情報を入力してもよい。

各加硫釜１２Ａ、１２Ｂの制御部２４Ａ、２４Ｂは、上記ＰＬＣ２８の制御により、それぞれ予め設定された加硫処理動作を実行する。それぞれの加硫処理動作としては、主として、加硫時間、温度、圧力が異なる。

ハンディ・バーコード・リーダ１６は、無線通信式であり、ネットワークバス２６に接続されたアクセスポイント３０に対して、読み取ったバーコード情報を送信するようになっている。

また、ネットワークバス２６には、無線ＬＡＮターミナル３２が接続されている。この無線ＬＡＮターミナル３２は、前記ネットワークバス２６を介して、有線でＰＬＣ２８、加硫釜１２Ａ、１２Ｂの各制御部１４Ａ、１４Ｂ、ハンディ・バーコード・リーダ１６との通信を行うアクセスポイント３０と通信が可能であり、かつ上位コントローラ（図示省略）との間では無線で通信が可能となっている。

ここで、本実施の形態においては、ＰＬＣ２８において、成型工程から送られてくるグリーンタイヤ１０ＧＴが、加硫釜１２Ａ、１２Ｂによるに正しく投入されたか否かを、加硫前に照合するようにしている。

この照合に際し、三点置き台１４に載置されたグリーンタイヤ１０ＧＴからは、バーコードタグ１８に記されたバーコードをハンディ・バーコード・リーダ１６によって読み取り、グリーンタイヤ１０ＧＴの識別符号を得る。

一方、加硫釜１２Ａ、１２Ｂからは、バーコードタグ２０に記されたバーコードをハンディ・バーコード・リーダ１６によって読み取り、加硫釜１２Ａ、１２Ｂの特定情報を得る（タッチパネル１５Ａ、１５Ｂによる入力も可）。

ＰＬＣ２８では、これらの識別符号、特定情報に基づいて、グリーンタイヤ１０ＧＴが正しく三点置き台１４に載置されているか否か（適合、不適合）の判定を実行する。

ここで、不適合の判定が下された場合は、該当するグリーンタイヤ１０ＧＴが誤った加硫釜１２Ａ、１２Ｂに投入されないような、緊急指示信号を出力する。

緊急指示信号による動作としては、ローダ２２の動作停止、加硫釜１２Ａ、１２Ｂの開閉停止等の部分的なインターロックや全停止インターロックが考えられる。また、異常警告等の報知も併せて実行することが好ましい。

ＰＬＣ２８では、前記照合履歴を加硫工程の動作にリンク（同期）させて、記憶する機能を持つ。この履歴は、加硫工程以降の工程（例えば、検査工程）において不良が発生した場合、当該不良解析のためのデータとして適用可能となる。

さらに、ＰＬＣ２８には、タイマ機能を持っている。このタイマ機能は、グリーンタイヤ１０ＧＴに付されたバーコードタグ１８からのバーコード読み取り時期と、加硫釜１２Ａ、１２Ｂに付されたバーコードタグ２０からのバーコード読み取り時期との間隔を計数し、所定の時間内に上記が実行されなかった場合には、途中でグリーンタイヤ１０ＧＴの入れ違い等の不具合の発生確率が高いと判断して、上記緊急指示信号、或いは緊急指示信号に準じた信号（準緊急指示信号）を出力するようになっている。

以下に表１において、本実施の形態における、照合システムを構成する主要部材の各機能を列挙する。

以下に本実施の形態の作用を図３のフローチャートに従い説明する。

ステップ１００では、三点置き台１４にグリーンタイヤ１０ＧＴが載置されているか否かが判断され、肯定判定されると、ステップ１０２へ移行して、ハンディ・バーコード・リーダ１６を用いて、グリーンタイヤ１０ＧTに貼り付けられたバーコードタグ１８からバーコードを読み取る。この読み取られたデータはＰＬＣ２８へ送出される。

次のステップ１０４では、ＰＬＣ２８に搭載されたタイマ機能が起動（リセット・スタート）し、次いでステップ１０６へ移行して、ハンディ・バーコード・リーダ１６を用いて、加硫釜１２Ａ、１２Ｂに貼り付けられたバーコードタグ２０からバーコードを読み取る。この読み取られたデータはＰＬＣ２８へ送出される。

次のステップ１０８では、ＰＬＣ２８のタイマ機能をストップさえ、次いでステップ１１０において、グリーンタイヤ１０ＧＴのバーコード読み取り時期から所定時間内に加硫釜１２Ａ、１２Ｂのバーコード読み取りが完了したか否かが判断される。

このステップ１１０で肯定判定された場合には、バーコードを読み取ったグリーンタイヤ１０ＧＴが入れ違うことなく、所定の加硫釜１２Ａ、１２Ｂに投入されると判断し、ステップ１１２へ移行して、ＰＬＣ２８において照合処理が実行される。照合処理では、グリーンタイヤ１０ＧＴから読み取った識別符号と、加硫釜１２Ａ、１２Ｂから読み取った特定情報とに基づいて、グリーンタイヤ１０ＧＴに対して、加硫釜１２Ａ、１２Ｂが適正か否かの照合が実行される。

次のステップ１１４では、加硫肯定稼働情報が認識され、次いでステップ１１６において、この稼働情報にリンク（同期）させて照合情報を記憶して、ステップ１１８へ移行する。

ステップ１１８では、前記ステップ１１２における照合処理の結果に基づいて、グリーンタイヤ１０ＧＴが投入されようとしている加硫釜１２Ａ、１２Ｂが適合しているか否か（不適合か）が判断される。

このステップ１１８で「適合」と判定された場合は、加硫処理は正常に実行されていると判断し、ステップ１００へ戻り、上記工程を繰り返す。

また、ステップ１１８で「不適合」と判定された場合は、グリーンタイヤ１０ＧＴが誤った加硫釜１２Ａ、１２Ｂに投入されると判断し、ステップ１２０へ移行して緊急指示信号を出力すると共に警報を発し、ステップ１２４へ移行する。加硫釜１２Ａ、１２Ｂの制御部２４Ａ、２４Ｂでは、この緊急信号の入力に基づいて、加硫釜１２Ａ、１２Ｂインタロックをかける等、加硫処理を休止させる処置が実行される。

一方、前記ステップ１１０において、所定時間内にそれぞれのバーコードが読み取られなかった場合、ステップ１１０からステップ１２２へ移行して、準緊急指示信号を出力すると共に警報を発し、ステップ１２４へ移行する。

ステップ１２４では、加硫釜１２Ａ、１２Ｂのタッチパネル１５Ａ、１５Ｂ、並びにハンディ・バーコード・リーダ１６の表示部にアラーム表示を行い、ステップ１２６へ移行する。

ステップ１２６では、所定の安全性を維持して復帰が可能か否かを判断し、可能である場合は（肯定判定）、ステップ１２８へ移行して復帰処理を実行する。また、ステップ１２６の判断が不可能である（否定判定）場合は、ステップ１３０へ移行してインタロックを続行する。

以上説明した如く本実施の形態では、加硫工程前において、グリーンタイヤ１０ＧＴを特定するための識別符号であるバーコードを読み取り、かつこのグリーンタイヤ１０ＧＴを投入しようとしている加硫釜１２Ａ、１２Ｂの特定するための特定情報であるバーコードを読み取り、両者を照合することで、適合、不適合の判定を加硫処理前に自動的に実行することができるため、加硫処理不要を軽減することができる。

なお、本実施の形態では、ハンディ・バーコード・リーダ１４を適用したが、ローダ２２にバーコード・リーダを取り付け、グリーンタイヤ１０ＧＴの移送中に、自動的にバーコードを読み取るようにしてもよい。

本実施の形態に係るタイヤ製造工程の概略図である。本実施の形態に係る加硫工程での照合システム構成図である。本実施の形態に係る加硫工程での照合システム実行の流れを示す制御フローチャートである。

符号の説明

１０タイヤ
１０ＧＴグリーンタイヤ
１２Ａ、１２Ｂ加硫釜
１４三点置き台
１５Ａ、１５Ｂタッチパネル
１６ハンディ・バーコード・リーダ（識別符号読み取り手段、特定情報取得手段）
１８バーコードタグ（グリーンタイヤ側）
２０バーコードタグ（加硫釜側）
２２ローダ
２４Ａ、２４Ｂ制御部（休止手段）
２６ネットワークバス
２８ＰＬＣ（加硫ロジックコントローラ、適合性判定手段、休止手段、累積記憶手段）
３０アクセスポイント
３２無線ＬＡＮターミナル

Claims

各種タイヤ構成部品を用いて成型されたグリーンタイヤを、順次加硫釜に投入して加熱、加圧する加硫処理を実行する加硫工程に適用され、前記加硫工程における加硫処理前に、前記グリーンタイヤと前記加硫釜との照合を行う加硫処理前照合システムであって、
前記加硫釜に搭載された加硫制御部に対して、所定の加硫動作シーケンスを指示し、当該加硫動作シーケンスのステップを実行させる加硫ロジックコントローラと、
前記グリーンタイヤを識別する識別符号を読み取る識別符号読取手段と、
前記加硫釜を特定する特定情報を取得する特定情報取得手段と、
前記加硫釜の特定情報と当該加硫釜に投入される直前のグリーンタイヤの識別符号とを照合し、その適合性を判定する適合性判定手段と、
前記適合性判定手段で不適合と判定された場合に、前記加硫工程による所定の作業を休止する休止手段と、
を有する加硫処理前照合システム。
前記適合性判定手段による照合情報を、前記加硫ロジックコントローラの加硫処理動作ステップに同期させて累積記憶する照合情報累積記憶手段をさらに有することを特徴とする請求項１記載の加硫処理前照合システム。
前記加硫ロジックコントローラは、加硫動作実績情報に加え、前記累積記憶された照合情報を、上位コントローラへ出力することを特徴とする請求項２記載の加硫処理前照合システム。
前記グリーンタイヤの識別符号がバーコード化され、このバーコードは、前記加硫釜へ投入する直前の待機位置である置き台から加硫釜へグリーンタイヤを移送するローダに取り付けられたバーコードリーダを用いて自動的に読み取られることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の加硫処理前照合システム。
前記照合に必要な情報としての少なくとも識別符号と前記特定情報が所定時間内に入手したか否かを判定するためのタイマ判定手段をさらに有し、少なくとも所定時間内で入手ができなかったグリーンタイヤに関しては、前記適合、不適合に関わらず、その結果をタイムアップ情報として記憶することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の加硫処理前照合システム。