JP2008155494A - 円筒状タイヤ構成部材の軸方向ずれ検出方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構造簡単で安価でありながら作業能率を向上させつつ高精度で軸方向ずれを検出する。
【解決手段】カーカスバンド15の軸方向両端15ａ、ｂをそれぞれ検出センサ27、28によって検出することで、カーカスバンド15の成形ドラム11に対する軸方向ずれを検出するようにしているため、予め白色塗料を塗布する等の特別な作業およびそのための装置が不要となる。しかも、カーカスバンド15の軸方向両端15ａ、ｂにおける検出結果を基にして実際の軸方向ずれを求めるようにしているため、軸方向ずれを高精度で検出することができる。
【選択図】図１

Description

この発明は、円筒状をしたタイヤ構成部材の支持部材に対する軸方向ずれを検出する検出方法および装置に関する。

従来の円筒状タイヤ構成部材の軸方向ずれ検出方法・装置としては、例えば以下の特許文献１に記載されているようなものが知られている。
特開平５−４２６１６号公報

このものは、シェーピングドラムに装着されトロイダル状に変形している支持部材としてのカーカスの半径方向外側に、円筒状をしたタイヤ構成部材としてのベルト・トレッドバンドを貼付けて配置し、次に、前記トレッドの外表面でその幅方向中央に形成されるとともに、内面に白色塗料が塗布された周方向に延びる細溝（周方向線）を、シェーピングドラムを回転させながら光電センサによって検出し、その後、前記光電センサからの検出結果に基づいてカーカスとベルト・トレッドバンドとの軸方向の位置ずれを検出するようにしたものである。

しかしながら、このような従来の軸方向ずれ検出方法・装置にあっては、光電センサによる検出を確実なものとするために細溝の内面に白色塗料を塗布するようにしているので、白色塗料を塗布するための工程および装置が余分に必要となり、この結果、作業能率が低下するとともに、装置全体の構造が複雑でかつ高価となってしまうという課題があった。しかも、細溝が常にトレッドの幅方向中央に位置しているか否かは検出しておらず不明であるため、カーカスとベルト・トレッドバンドとの軸方向の位置ずれ検出に誤差が発生することがあるという課題もあった。

この発明は、構造簡単で安価でありながら作業能率を向上させつつ高精度で軸方向ずれを検出することができる円筒状タイヤ構成部材の軸方向ずれ検出方法および装置を提供することを目的とする。

このような目的は、第１に、支持部材の半径方向外側に円筒状をしたタイヤ構成部材を配置する工程と、前記タイヤ構成部材の軸方向両端を検出センサによりそれぞれ検出する工程と、前記検出センサからの検出結果を基にタイヤ構成部材と支持部材との軸方向ずれを検出する工程とを備えた円筒状タイヤ構成部材の軸方向ずれ検出方法により、達成することができる。

第２に、半径方向外側に円筒状をしたタイヤ構成部材が配置される支持部材と、前記タイヤ構成部材の軸方向両端をそれぞれ検出することができる検出センサと、前記検出センサからの検出結果を基にタイヤ構成部材と支持部材との軸方向ずれを検出する検出手段とを備えた円筒状タイヤ構成部材の軸方向ずれ検出装置により、達成することができる。

この発明においては、タイヤ構成部材の軸方向両端をそれぞれ検出センサにより検出することで、タイヤ構成部材の軸方向ずれを検出するようにしているため、予め白色塗料を塗布する等の特別な作業が不要となり、この結果、作業能率が向上するとともに、前記作業のための装置が不要となり、装置全体の構造が簡単となって製作費も安価とすることができる。しかも、タイヤ構成部材の軸方向両端における検出結果を基にして実際の軸方向ずれを求めるようにしているため、軸方向ずれを高精度で検出することができる。

また、請求項２に記載のように構成すれば、検出を行うタイヤ構成部材の軸方向端の近傍に他のタイヤ構成部材の軸方向端が存在しているときでも、誤認することなく正確に軸方向ずれを検出することができる。さらに、タイヤ構成部材の軸方向端の検出に、請求項４、５、６に記載のような検出センサを用いれば、安価でありながら高精度で軸方向端を検出することができる。

以下、この発明の実施形態１を図面に基づいて説明する。
図１において、11は水平な軸線回りに回転可能な支持部材としての成形ドラムであり、この成形ドラム11は円筒状を呈するとともに、図示していない拡縮機構により拡縮することができる。12は前記成形ドラム11の外側に配置された円筒ゴム体であり、この円筒ゴム体12は、例えば成形ドラム11の１周長と実質上等長の帯状ゴムからなるインナーライナー、サイドトレッドを成形ドラム11に供給して外側に巻き付けた後、その始、終端同士を接合することで成形することができる。

15は前記成形ドラム11の軸方向一側に設置された図示していない他の成形ドラムにより成形されたタイヤ構成部材としての円筒状を呈するカーカスバンドであり、このカーカスバンド15は、例えば前記他の成形ドラムの１周長と実質上等長である帯状のカーカスプライを該成形ドラムに供給して外側に巻き付けた後、その始、終端同士を接合することで成形することができる。

17は前記成形ドラム11および他の成形ドラムの同軸である回転軸線に平行に延びる一対のガイドレールであり、これらのガイドレール17は前記他の成形ドラムの直下から成形ドラム11の直下まで延びている。前記ガイドレール17にはスライダ18の下面に固定されたスライドベアリング19が摺動可能に係合しており、また、前記スライダ18の上面には前記成形ドラム11の回転軸線と同軸で内径がカーカスバンド15の外径より大径である一対のリング体20が軸方向に離れて取り付けられている。そして、これらスライダ18、リング体20は駆動機構（図示せず）からの駆動力を受けてガイドレール17にガイドされながら軸方向に移動することができる。

これらリング体20にはそれぞれ半径方向に同期移動することができる複数の把持体23が周方向に離れて支持され、これら把持体23は、図示していない移動機構から移動力を受けて半径方向内側に同期移動することで、前記カーカスバンド15を外側から把持することができる。前述したスライダ18、リング体20、把持体23は全体として、カーカスバンド15を、他の成形ドラムから受け取って成形ドラム11まで搬送した後、該成形ドラム11に移載することにより、円筒ゴム体12を介して成形ドラム11の半径方向外側に配置する搬送手段24を構成する。

27、28は成形ドラム11上に配置されたカーカスバンド15の軸方向両端15ａ、ｂの半径方向外側でこれらから若干離れてそれぞれ設置された検出センサであり、これらの検出センサ27、28は前記カーカスバンド15の軸方向両端15ａ、ｂをそれぞれ検出することができる。ここで、これら検出センサ27、28としては、カーカスバンド15の軸方向両端15ａ、ｂを中心としてその近傍を撮像するＣＣＤカメラ、電子シャッター付きカメラ等の撮像管を用いることができ、この場合には、安価としながら高精度で軸方向両端15ａ、ｂを検出することができる。

そして、これら撮像管によって撮像（検出）された画像（検出結果）がマイクロコンピュータ等からなる検出手段29に入力されると、該検出手段29は前記画像（検出結果）を処理して軸方向両端15ａ、ｂにより形成された段差の軸方向位置を求めるとともに、これら求めた軸方向両端15ａ、ｂの軸方向位置を基にカーカスバンド15の軸方向中央位置15ｃを演算により求める。このとき、円筒ゴム体12、カーカスバンド15を成形ドラム11と共に軸線回りに１回転させると、カーカスバンド15の全周に亘って軸方向両端15ａ、ｂの軸方向位置および軸方向中央位置15ｃを求めることができる。

次に、前記検出手段29は、該検出手段29の記憶部に予め記憶されている成形ドラム11のセンター位置11ａと、前記求めた軸方向中央位置15ｃとから、これら成形ドラム11ｃとカーカスバンド15との軸方向ずれ（量）を検出し、該軸方向ずれ（量）が許容範囲内のときは正常とし、一方、許容範囲外のときは異常であるとして、異常信号を出力する。なお、前述のようにして求めた軸方向両端15ａ、ｂの軸方向位置からカーカスバンド15の軸方向長さ（幅）を全周に亘って求め、その値が許容範囲内のときには正常とし、一方、許容範囲外のときには異常であるとして、異常信号を出力するようにしてもよい。

次に、前記実施形態１の作用について説明する。
今、成形ドラム11の外側に円筒状の円筒ゴム体12が成形配置されているとする。このとき、搬送手段24が他の成形ドラムから円筒状をしたカーカスバンド15を受け取って成形ドラム11まで搬送した後、該成形ドラム11に移載し、カーカスバンド15を円筒ゴム体12を介して成形ドラム11の半径方向外側に配置する。次に、検出センサ27、28がカーカスバンド15の軸方向両端15ａ、ｂを撮像（検出）するとともに、その画像（検出結果）を検出手段29に出力すると、該検出手段29は前記画像（検出結果）を基に軸方向両端15ａ、ｂの軸方向位置およびカーカスバンド15の軸方向中央位置15ｃを求める。

このとき、成形ドラム11、円筒ゴム体12、カーカスバンド15を回転軸線回りに１回転させ、カーカスバンド15の全周に亘って軸方向両端15ａ、ｂの軸方向位置および軸方向中央位置15ｃを求める。次に、前記検出手段29は、予め記憶されている成形ドラム11のセンター位置11ａと、前記求めた軸方向中央位置15ｃとから、これら成形ドラム11ｃとカーカスバンド15との軸方向ずれ（量）を検出し、該軸方向ずれ（量）が許容範囲外のときには、異常信号を出力する。

このようにカーカスバンド15の軸方向両端15ａ、ｂをそれぞれ検出センサ27、28により検出することで、カーカスバンド15の軸方向ずれを検出するようにしているため、予め白色塗料を塗布する等の特別な作業が不要となり、この結果、作業能率が向上するとともに、前記作業のための装置が不要となり、装置全体の構造が簡単となって製作費も安価とすることができる。しかも、カーカスバンド15の軸方向両端15ａ、ｂにおける検出結果を基にして実際の軸方向ずれを求めるようにしているため、軸方向ずれを高精度で検出することができる。

なお、前述の実施形態１においては、検出センサ27、28の画像（検出結果）からカーカスバンド15の軸方向中央位置15ｃを求め、この軸方向中央位置15ｃとセンター位置11ａを基にカーカスバンド15と成形ドラム11との軸方向ずれを検出するようにしたが、この発明においては、検出センサ27、28からの画像を基に求めた軸方向両端15ａ、ｂの軸方向位置が、予め設定された許容範囲内に位置しているか否かを判定して、カーカスバンド15と成形ドラム11との軸方向ずれを検出するようにしてもよい。

また、前述の実施形態１においては、検出センサ27、28として撮像管を用いたが、この発明においては、検出センサ27、28として、カーカスバンド15の軸方向両端15ａ、ｂを安価でかつ高精度で検出することができる二次元レーザー変位計をそれぞれ用いるようにしてもよい。ここで、前述の二次元レーザー変位計は、扇状に拡がるとともに、成形ドラム11の回転軸線に平行なカーテン状（平面状）レーザー光を、カーカスバンド15の軸方向両端15ａ、ｂを跨ぐ所定範囲に照射する一方、入射された反射光を信号に変換することで、前記所定範囲内における軸方向端を検出するものである。そして、これら検出センサ27、28から検出手段29に検出信号が出力されると、前述と同様に検出手段29は成形ドラム11とカーカスバンド15との軸方向ずれ（量）を検出する。なお、他の構成、作用は前記実施形態１と同様である。

図２は、この発明の実施形態２を示す図である。この実施形態においては、成形ドラム11の外側に複数層の円筒状をしたタイヤ構成部材、ここでは３層のタイヤ構成部材33、34、35が積層されて配置されるとともに、これらタイヤ構成部材33、34、35の軸方向両端33ａ、34ａ、35ａが軸方向近傍に位置している。このため、何らの配慮もなく前述した検出センサ27、28を用いていずれかのタイヤ構成部材の軸方向両端を検出しようとすると、検出範囲内に複数の軸方向両端が存在しているため、検出に失敗し、他のタイヤ構成部材の軸方向両端を検出してしまうおそれがある。

このため、この実施形態においては、これら検出範囲内に位置しているタイヤ構成部材33、34、35の軸方向両端33ａ、34ａ、35ａに異なる記号、例えば数字（１、２、３）あるいはアルファベット（Ａ、Ｂ、Ｃ）を、軸方向内側あるいは軸方向外側から順次付与、ここでは軸方向外側から数字の１、２、３を順次付与するとともに、これら記号を基に検出すべき軸方向端を選び出して検出するようにしている。このようにすれば、検出を行うタイヤ構成部材の軸方向端の近傍に他のタイヤ構成部材の軸方向端が存在しているときでも、誤認することなく正確に軸方向ずれを検出することができる。

図３は、この発明の実施形態３を示す図である。この実施形態においては、検出すべき軸方向両端37ａを有するタイヤ構成部材37の内部にスチールコード38が埋設されているとき、検出センサ27、28として、該スチールコード38の有無に基づき軸方向両端37ａを検出する金属検出センサを用いている。ここで、前述の金属検出センサとしては、安価でありながら高精度で検出を行うことができる、例えば静電容量センサ、近接センサ等が有効である。

そして、この実施形態においては、各検出センサ27、28を軸方向に近接配置された２個の金属検出センサ27ａ、28ａおよび27ｂ、28ｂから構成するとともに、軸方向両端37ａにおいて、該軸方向両端37ａより軸方向内側の金属検出センサ27ａ、28ａがスチールコード38の長手方向端の存在を検出し、一方、軸方向両端37ａより軸方向外側の金属検出センサ27ｂ、28ｂがスチールコード38の長手方向端の存在を検出できなかったときには、軸方向両端37ａが予め設定された許容範囲内にあり、正常であると判定する。

一方、いずれかの側の軸方向端37ａにおいて、２個の金属検出センサが共にスチールコード38の存在を検出、あるいは、共に存在を検出できなかったときには、軸方向両端37ａが許容範囲外にあり、異常であると判定する。そして、このものでは前述のような判定によりカーカスバンド15と成形ドラム11との軸方向ずれを検出する。なお、他の構成、作用は前記実施形態１と同様である。

なお、前述の実施形態においては、成形ドラム11とカーカスバンド15との間の軸方向ずれを検出するようにしたが、この発明においては、成形ドラム11に支持された略円弧状を呈する支持部材としてのグリーンケースと、該グリーンケースの半径方向外側に配置された円筒状を呈するタイヤ構成部材としてのベルト・トレッドバンドとの間の軸方向ずれを検出するようにしてもよい。

また、前述の実施形態においては、支持部材の外側に配置されたタイヤ構成部材は、搬送手段24により成形ドラム11に搬送され移載されたカーカスバンド15であったが、この発明においては、帯状のゴム、プライを成形ドラム11に供給してその外側に巻き付けることで成形したカーカスバンド、ベルト・トレッドバンドであってもよく、あるいは、ビードコア回りに軸方向両端部が折り返されたカーカスバンドであってもよい。なお、後者の場合には、折り返されることで新たに形成された軸方向両端が検出対象となる。

この発明は、円筒状をしたタイヤ構成部材の支持部材に対する軸方向ずれを検出する産業分野に適用できる。

この発明の実施形態１を示す概略正面図である。 この発明の実施形態２を示す検出センサ近傍の一部破断正面図である。 この発明の実施形態３を示す検出センサ近傍の一部破断正面図である。

符号の説明

11…支持部材 15…タイヤ構成部材
15ａ、15ｂ…軸方向端 27、28…検出センサ
29…検出手段 38…スチールコード

Claims (6)

1. 支持部材の半径方向外側に円筒状をしたタイヤ構成部材を配置する工程と、前記タイヤ構成部材の軸方向両端を検出センサによりそれぞれ検出する工程と、前記検出センサからの検出結果を基にタイヤ構成部材と支持部材との軸方向ずれを検出する工程とを備えたことを特徴とする円筒状タイヤ構成部材の軸方向ずれ検出方法。
2. 前記検出を行うタイヤ構成部材の軸方向端の近傍に他のタイヤ構成部材の軸方向端が存在しているとき、これらタイヤ構成部材の軸方向端に異なる記号を付与するとともに、これら記号を基に検出すべき軸方向端を選び出して検出するようにした請求項１記載の円筒状タイヤ構成部材の軸方向ずれ検出方法。
3. 半径方向外側に円筒状をしたタイヤ構成部材が配置される支持部材と、前記タイヤ構成部材の軸方向両端をそれぞれ検出することができる検出センサと、前記検出センサからの検出結果を基にタイヤ構成部材と支持部材との軸方向ずれを検出する検出手段とを備えたことを特徴とする円筒状タイヤ構成部材の軸方向ずれ検出装置。
4. 前記検出センサとして、タイヤ構成部材の軸方向端を撮像する撮像管を用いた請求項３記載の円筒状タイヤ構成部材の軸方向ずれ検出装置。
5. 前記検出センサとして、タイヤ構成部材の軸方向端を跨ぐ所定範囲を検出可能な二次元レーザー変位計を用いた請求項３記載の円筒状タイヤ構成部材の軸方向ずれ検出装置。
6. 前記タイヤ構成部材内にスチールコードが埋設されているとき、前記検出センサとして、スチールコードの有無に基づき軸方向端を検出する金属検出センサを用いた請求項３記載の円筒状タイヤ構成部材の軸方向ずれ検出装置。

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