JP2008304214A - タイヤの検査装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤのサイズや種類にかかわらず容易に精度よく金属センサを位置決めでき、タイヤ内部に埋設されたベルト部材のスプライス部における金属ワイヤの乱れを精度よく検出できるようにしたタイヤの検査装置および方法を提供する。
【解決手段】金属センサ９ａ、９ｂを両側に配置した２つの車輪とともに、２つの車輪の高さ位置が変位するように傾斜可能にシリンダロッド１１ａ、１１ｂに軸支し、検査台２上で保持アーム４に設けた保持ローラ５によって所定位置に保持したタイヤＴに対して進退移動シリンダ２０により金属センサ９ａ、９ｂを近接移動させた際に、ストッパローラ１７をタイヤトレッド面に当接させ、上下２つの金属センサ９ａ、９ｂをタイヤＴの外側側面の所定位置に固定した状態に設定後、タイヤＴを回転させながら金属ワイヤの有無を検出する。
【選択図】 図３

Description

本発明は、タイヤの検査装置および方法に関し、さらに詳しくは、タイヤのサイズや種類にかかわらず容易に精度よく金属センサを位置決めでき、タイヤ内部に埋設されたベルト部材のスプライス部における金属ワイヤの乱れを精度よく検出できるようにしたタイヤの検査装置および方法に関するものである。

タイヤの内部に埋設されるベルト部材は、多数の金属ワイヤを並列して構成されているが、このベルト部材のスプライス部において金属ワイヤがばらけていると、タイヤの品質に大きな悪影響を及ぼすため、未然にこのような金属ワイヤの乱れを検出する必要がある。このような金属ワイヤの乱れを検出するには、設計どおりにベルト部材がスプライスされたタイヤでは金属ワイヤが検出されない、タイヤの外側側面の所定位置で金属センサを用いて、金属ワイヤの有無を検出するようにすればよい。

ところで、従来、加硫したタイヤの内部のワイヤの配列状態を検知する検査装置や方法が種々提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。これらの従来の提案では、タイヤのトレッド面に相当する外周面や内周面などのタイヤの種類やサイズによらず、比較的形状の変化が小さい範囲を検査対象としている。そのため、金属センサを所定の位置に精度よく固定する位置決め手段を有していなかった。また、特許文献１では、タイヤの内周面形状に追従させるように金属センサを変位移動可能に支持しているが、２つの車輪に挟んで配置した金属センサを、ラックおよびピニオンを用いて、２つの車輪とともに一体的に変位移動させる構造になっているので、タイヤの種類やサイズによって形状が大きく異なる様々なタイヤの外側側面に沿うように変位移動させることができず、精度良く金属ワイヤの有無を検出することができないという問題があった。
特開平９−１９３６２８号公報 特開平８−３０４００９号公報

本発明の目的は、タイヤのサイズや種類にかかわらず容易に精度よく金属センサを位置決めでき、タイヤ内部のベルトスプライス部における金属ワイヤの乱れを精度よく検出できるようにしたタイヤの検査装置および方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のタイヤの検査装置は、支持ローラを表面に配置した検査台に載置した検査対象のタイヤを回転駆動する回転駆動手段と、２つの車輪間に配置した金属センサとを有し、回転するタイヤの表面に前記２つの車輪を当接させながら金属センサとタイヤとを非接触状態にしてタイヤ内部に埋設されたベルト部材を構成する金属ワイヤの有無を検出するタイヤの検査装置であって、検査対象のタイヤを検査台上で所定位置に保持する保持手段と、該所定位置に保持されたタイヤに対して、前記金属センサを近接・離反移動させ、近接移動させた際にタイヤトレッド面に当接するストッパローラを有し、前記２つの車輪がタイヤ円周方向に転動する向きにして金属センサをタイヤの外側側面の所定位置に固定する位置決め手段とを設け、前記金属センサを２つの車輪とともに、２つの車輪の高さ位置が変位するように傾斜可能に軸支したことを特徴とするものである。

ここで、前記金属センサ２つを設け、検査対象のタイヤの両側の外側側面の所定位置に固定する構成にすることもできる。また、前記検査台を傾斜させて設置し、該検査台の傾斜下方側に前記保持手段を配置し、傾斜上方側に前記位置決め手段を配置し、前記回転駆動手段を該保持手段と位置決め手段との間に設置するとともに、検査台の下方位置から上方位置に突出するように昇降する構成することもできる。

また、本発明のタイヤの検査方法は、支持ローラを表面に配置した検査台に載置した検査対象のタイヤを回転駆動手段により回転駆動させ、金属センサを挟んで配置した２つの車輪を回転するタイヤの表面に当接させながら金属センサとタイヤとを非接触状態にして、タイヤ内部に埋設されたベルト部材を構成する金属ワイヤの有無を検出するタイヤの検査方法であって、前記金属センサを２つの車輪とともに、２つの車輪の高さ位置が変位するように傾斜可能に軸支し、保持手段により検査対象のタイヤを検査台上で所定位置に保持し、該所定位置に保持したタイヤに対して金属センサを近接・離反移動させる位置決め手段により金属センサを近接移動させた際に、ストッパローラをタイヤトレッド面に当接させ、前記２つの車輪がタイヤ円周方向に転動する向きで金属センサをタイヤの外側側面の所定位置に固定した状態に設定後、タイヤを回転させて回転するタイヤの外側側面の所定位置に２つの車輪を転動させながら金属ワイヤの有無を検出するようにしたことを特徴とするものである。

ここで、前記金属センサを２つ設け、検査対象のタイヤの両側の外側側面の所定位置に固定した状態に設定するようにして、同時にタイヤの両側の外側側面での金属ワイヤの有無を検出するようにすることもできる。前記検査台を傾斜させて設置し、前記支持ローラにより支持されて検査台上を傾斜上方側から傾斜下方側に搬送されるタイヤを、検査台の傾斜下方側に配置した前記保持手段により所定位置で保持し、該所定位置に保持したタイヤに対して検査台の傾斜上方側に配置した位置決め手段を近接・離反するようにするとともに、前記回転駆動手段を検査台の下方位置から上方位置に突出させて、所定位置に保持されたタイヤの内側に設置することもできる。前記検査対象のタイヤを加硫前のグリーンタイヤにしてもよい。

本発明によれば、支持ローラを表面に配置した検査台の上で検査対象のタイヤを保持手段により所定位置に保持し、この所定位置に保持したタイヤに対して位置決め手段によって金属センサを近接移動させた際に、ストッパローラをタイヤトレッド面に当接させることで、タイヤの種類やサイズにかかわらず、容易に精度よく、金属センサをタイヤの外側側面の所定位置に固定した状態に位置決めできる。また、位置決めした金属センサは、２つの車輪とともに、２つの車輪の高さ位置が変位するように傾斜可能に軸支されているので、タイヤの様々な表面形状に沿って追従するように変動でき、かつ、２つの車輪がタイヤの外側側面に当接、転動することで、金属センサをタイヤ表面とのすき間が一定に保たれる。そのため、設計どおりであればタイヤ内部に埋設されたベルト部材を構成する金属ワイヤが検出されない所定位置に金属センサを固定して検査を行うようにすれば、精度よく金属ワイヤの有無を検出できる。これによって、ベルト部材のスプライス部における金属ワイヤの乱れを精度よく把握できる。

以下、本発明のタイヤの検査装置および検査方法を図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１〜３に例示するように、本発明のタイヤの検査装置１（以下、検査装置１という）は、多数の支持ローラ３を表面に配置した検査台２を有し、この検査台２に検査対象となるタイヤＴが載置される。この検査台２は傾斜して設置されており、傾斜下方側には保持ローラ５を先端に有する一対の保持アーム４、４が対向して設けられている。この保持ローラ５を有する一対の保持アーム４、４が、タイヤＴを検査台２の所定位置に保持する保持手段となる。

検査台２の傾斜上方側には、所定位置に保持されたタイヤＴに対して、金属センサ９ａ、９ｂを近接・離反させる位置決め手段が設置されている。保持手段と位置決め手段との間にはタイヤＴを回転駆動させる回転駆動手段６が設置されている。

位置決め手段は、支持フレーム１９を検査台２の長手方向に進退させる進退移動シリンダ２０を有し、支持フレーム１９には、検査台２を上下に挟むように昇降シリンダ１０ａのシリンダロッド１１ａに取り付けた上側の金属センサ９ａと、昇降シリンダ１０ｂのシリンダロッド１１ｂに取り付けた下側の金属センサ９ｂとを備えている。支持フレーム１９には、さらに、昇降シリンダ１８のシリンダロッドに取り付けられたストッパローラ１７が設けられている。

金属センサ９ａ、９ｂは、タイヤＴと非接触状態でタイヤ内部の金属ワイヤを検出できるものであればよく、電気式、磁気式等など特に限定させるものではない。それぞれの金属センサ９ａ、９ｂは同じ構造であり、それぞれシリンダロッド１１ａ、１１ｂに同じ機構を用いて取り付けられているので、図４および図５には代表して上側の金属センサ９ａを例示する。この金属センサ９ａは、２つの車輪１２、１２の間に配置され、最下面が検出部Ｓになっている。シリンダロッド１１ａの先端には、センサフレーム１６が固設されており、金属センサ９ａは、回転軸１３によってセンサフレーム１６に軸支されている。金属センサ９ａに形成された円弧状のガイド孔１４には、センサフレーム１６に突設されたガイド突起１５が挿通している。

そのため、ガイド孔１４およびガイド突起１５にガイドされて、金属センサ９ａが２つの車輪１２、１２とともに、回転軸１３を中心にして回転移動する。したがって、金属センサ９ａは、２つの車輪１２、１２の高さ位置が変位するようにタイヤＴの表面形状に沿うように追従して傾斜することができる。しかも、２つの車輪１２、１２がタイヤＴの表面に当接するので、検出部ＳとタイヤＴの表面とのすき間を常に一定の間隔に保つことができる。

回転駆動手段６は、検査台２の下方位置に配置された昇降シリンダ８により昇降するように構成されている。昇降シリンダ８のシリンダロッドが伸びることによって、検査台２の下方位置に待機している駆動ローラ７が、検査台２の上に突出移動する。駆動ローラ７は電動モータ等の駆動源により回転駆動する。

検査台２の上流側（傾斜上方側）には供給台２１が配置されている。この供給台２１の表面には多数の支持ローラ２２が配置されるとともに、保持ローラ２４を先端に有する一対の保持アーム２３、２３が設けられている。

次いで、この検査装置１を用いた本発明の検査方法の手順を説明する。

図１のように、供給台２１の上に載置されていたタイヤＴに保持ローラ２４を当接させていた一対の保持アーム２３、２３を、支持軸まわりに回転させて開放した状態にする。これにより、保持から開放されたタイヤＴは、傾斜している供給台２１の上を支持ローラ２２により支持されて傾斜下方側に滑り落ちるように移動する。

この時、一対の保持アーム４、４は、少し開いた状態になるように移動させておく。また、上下の２つの金属センサ９ａ、９ｂは、それぞれタイヤＴに干渉しない上方位置、下方位置に待機させておく。また、駆動ローラ７は検査台２の表面から突出しない下方位置に待機させておく。

供給台２１から滑り落ちてきたタイヤＴは、検査台２上を同様に支持ローラ３に支持されて傾斜下方側に滑り落ち、一対の保持アーム４、４の保持ローラ５、５がタイヤＴのトレッド面に当接することにより、検査台２の所定位置に保持される。このように、検査台２を傾斜させることにより、強制的にタイヤＴを移動させることなく、所定位置に移動させて保持することができる。検査台２を水平に設置する場合は、タイヤＴを移動させる手段を設ける。

駆動ローラ７は昇降シリンダ８のシリンダロッドを伸ばすことにより、検査台２の上に突出させて、所定位置に保持されたタイヤＴの内側で、ビード部に当接するように設置する。次いで、一対の保持アーム４、４を支持軸まわりに回転させて閉じた状態にし、保持ローラ５、５と駆動ローラ７との間にタイヤＴを挟むようにする。このようにして、タイヤＴは２つの保持ローラ５、５と１つの駆動ローラ７によって回転可能に支持された状態になり、駆動ローラ７を回転させることによって一方向に回転することになる。

検査台２の所定位置にタイヤＴを保持した後は、図２、３に例示するように、進退移動シリンダ２０のシリンダロッドを伸ばして、支持フレーム１９をタイヤＴに近接移動させる。この近接移動の際に昇降シリンダ１８のシリンダロッドを伸ばしストッパローラ１７を検査台２の上に突出させておく。これにより、ストッパローラ１７がタイヤＴのトレッド面に当接し、この当接した位置で進退移動シリンダ２０のシリンダロッドの移動を停止させる。このストッパローラ１７がタイヤＴのトレッド面に当接した時に、金属センサ９ａ、９ｂがそれぞれ、タイヤＴの外側側面の所定位置の上方、下方に位置するように予め設定しておく。

このストッパローラ１７がタイヤＴのトレッド面に当接した位置で、それぞれのシリンダロッド１１ａ、１１ｂを伸ばして、それぞれの金属センサ９ａ、９ｂの両側に設けた２つの車輪１２、１２を、タイヤ円周方向に転動する向きにして、タイヤＴの外側側面の所定位置に当接させる。これにより、タイヤＴの両側の外側側面の所定位置には、金属センサ９ａ、９ｂが固定状態で設定される。このようにして、タイヤＴの種類、サイズにかかわらず、ストッパローラ１７をタイヤＴのトレッド面に当接させるだけで、容易に金属センサ９ａ、９ｂをタイヤＴの外側側面の所定位置に位置決めすることが可能になる。

金属センサ９ａ、９が固定状態で設定されるタイヤの外側側面の所定位置とは、タイヤＴの内部に埋設されたベルト部材が設計どおりにスプライスされたタイヤＴでは、金属ワイヤが検出されない位置である。したがって、金属センサ９ａ、９ｂが、この所定位置で金属ワイヤの存在を検出すれば、ベルト部材のスプライス部において、ベルト部材を構成する金属ワイヤがばらけて乱れていると判断することができる。

回転するタイヤＴの外側側面の所定位置では固定状態の金属センサ９ａ、９ｂ（検出部Ｓ）が、２つのタイヤ円周方向に転動する車輪１２、１２によって、タイヤＴの表面と一定のすき間を保ちながら非接触状態で金属ワイヤの有無を検出する。また、この金属センサ９ａ、９ｂは、２つの車輪１２、１２とともに、２つの車輪１２、１２の高さ位置が変位するように傾斜可能に回転軸１３により軸支されているので、タイヤＴの様々な表面形状に沿って追従するように変動できる。

したがって、タイヤＴの種類やサイズの違いによるタイヤ形状の影響が最小限になり、誤検出や見逃しをなくして精度よく金属ワイヤの有無を検出できる。これによって、ベルト部材のスプライス部における金属ワイヤの乱れを精度よく検出、把握できる。

この実施形態では２つの金属センサ９ａ、９ｂを設けて、タイヤＴの両側の外側側面において同時に金属ワイヤの有無を検出するので、タイヤＴを一回転するだけで検査が終了する。金属センサ９ａ、９ｂをいずれか１つ設けるようにすることもできるが、その場合は、タイヤＴを表裏反対にして、同様の検査工程を２回行なう必要がある。

検査対象のタイヤＴは加硫後のタイヤＴだけでなく、未加硫のいわゆるグリーンタイヤであってもよい。即ち、加硫工程の前に、本発明のタイヤの検査方法を行なって、ベルト部材のスプライス部の金属ワイヤがばらけているか否かを検出する。このようにグリーンタイヤの段階で金属ワイヤの不具合を検出できれば、不具合のあるグリーンタイヤを加硫することを回避できるので、無駄な作業やエネルギーを削減することができる。

また、上記の実施形態では、タイヤＴを横倒しにして検査台２に載置した状態で検査を行なうようにしているが、タイヤＴのトレッド面を検査台２の支持ローラ３に当接させて、タイヤＴを立設した状態にして検査を行なうようにしてもよい。

検査が終了した後は、金属センサ９ａ、９ｂ、ストッパローラ１７および駆動ローラ７を待機位置に戻し、一対の保持アーム４、４を開放するように支持軸まわりに回転移動させる。これにより、保持が開放されたタイヤＴが検査台２の傾斜下方側へ移動して、後工程に搬送される。

本発明のタイヤの検査装置を例示する平面図である。 図１のタイヤの検査装置の作動状態を例示する平面図である。 図２の側面図である。 図２の金属センサを例示する拡大図である。 図４の金属センサの傾斜状態を示す説明図である。

符号の説明

１ 検査装置
２ 検査台
３ 支持ローラ
４ 保持アーム
５ 保持ローラ
６ 回転駆動手段
７ 駆動ローラ
８ 昇降シリンダ
９ａ、９ｂ 金属センサ
１０ａ、１０ｂ 昇降シリンダ
１１ａ、１１ｂ シリンダロッド
１２ 車輪
１３ 回転軸
１４ ガイド孔
１５ ガイド突起
１６ センサ用フレーム
１７ ストッパローラ
１８ 昇降シリンダ
１９ 支持フレーム
２０ 進退移動シリンダ
２１ 供給台
２２ 支持ローラ
２３ 保持アーム
２４ 保持ローラ
Ｓ 検出部
Ｔ タイヤ

Claims (7)

1. 支持ローラを表面に配置した検査台に載置した検査対象のタイヤを回転駆動する回転駆動手段と、２つの車輪間に配置した金属センサとを有し、回転するタイヤの表面に前記２つの車輪を当接させながら金属センサとタイヤとを非接触状態にしてタイヤ内部に埋設されたベルト部材を構成する金属ワイヤの有無を検出するタイヤの検査装置であって、検査対象のタイヤを検査台上で所定位置に保持する保持手段と、該所定位置に保持されたタイヤに対して、前記金属センサを近接・離反移動させ、近接移動させた際にタイヤトレッド面に当接するストッパローラを有し、前記２つの車輪がタイヤ円周方向に転動する向きにして金属センサをタイヤの外側側面の所定位置に固定する位置決め手段とを設け、前記金属センサを２つの車輪とともに、２つの車輪の高さ位置が変位するように傾斜可能に軸支したタイヤの検査装置。
2. 前記金属センサ２つを設け、検査対象のタイヤの両側の外側側面の所定位置に固定する構成にした請求項１に記載のタイヤの検査装置。
3. 前記検査台を傾斜させて設置し、該検査台の傾斜下方側に前記保持手段を配置し、傾斜上方側に前記位置決め手段を配置し、前記回転駆動手段を該保持手段と位置決め手段との間に設置するとともに、検査台の下方位置から上方位置に突出するように昇降する構成にした請求項１または２に記載のタイヤの検査装置。
4. 支持ローラを表面に配置した検査台に載置した検査対象のタイヤを回転駆動手段により回転駆動させ、金属センサを挟んで配置した２つの車輪を回転するタイヤの表面に当接させながら金属センサとタイヤとを非接触状態にして、タイヤ内部に埋設されたベルト部材を構成する金属ワイヤの有無を検出するタイヤの検査方法であって、前記金属センサを２つの車輪とともに、２つの車輪の高さ位置が変位するように傾斜可能に軸支し、保持手段により検査対象のタイヤを検査台上で所定位置に保持し、該所定位置に保持したタイヤに対して金属センサを近接・離反移動させる位置決め手段により金属センサを近接移動させた際に、ストッパローラをタイヤトレッド面に当接させ、前記２つの車輪がタイヤ円周方向に転動する向きで金属センサをタイヤの外側側面の所定位置に固定した状態に設定後、タイヤを回転させて回転するタイヤの外側側面の所定位置に２つの車輪を転動させながら金属ワイヤの有無を検出するようにしたタイヤの検査方法。
5. 前記金属センサを２つ設け、検査対象のタイヤの両側の外側側面の所定位置に固定した状態に設定するようにして、同時にタイヤの両側の外側側面での金属ワイヤの有無を検出するようにした請求項４に記載のタイヤの検査方法。
6. 前記検査台を傾斜させて設置し、前記支持ローラにより支持されて検査台上を傾斜上方側から傾斜下方側に搬送されるタイヤを、検査台の傾斜下方側に配置した前記保持手段により所定位置で保持し、該所定位置に保持したタイヤに対して検査台の傾斜上方側に配置した位置決め手段を近接・離反するようにするとともに、前記回転駆動手段を検査台の下方位置から上方位置に突出させて、所定位置に保持されたタイヤの内側に設置するようにした請求項４または５に記載のタイヤの検査方法。
7. 前記検査対象のタイヤが加硫前のグリーンタイヤである請求項４〜６のいずれかに記載のタイヤの検査方法。

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