JP2010101725A

JP2010101725A - タイヤ検査装置及びタイヤ検査方法

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Publication number: JP2010101725A
Application number: JP2008272866A
Authority: JP
Inventors: Masao Murakami; 将雄村上
Original assignee: Kobe Steel Ltd
Current assignee: Kobe Steel Ltd
Priority date: 2008-10-23
Filing date: 2008-10-23
Publication date: 2010-05-06
Anticipated expiration: 2028-10-23
Also published as: WO2010047197A1; JP5058940B2; TW201016488A

Abstract

【課題】タイヤ検査装置を合理化することができると共に、複数項目のタイヤ検査を効率良く実施できるようにする。
【解決手段】本発明のタイヤ検査装置１は、被検査対象であるタイヤＴを搬送する２つのタイヤ搬送手段２と、２つのタイヤ搬送手段２の搬送経路上にそれぞれ設けられると共にタイヤＴを回転自在に支持するスピンドル軸３と、２つのスピンドル軸３、３間を往復移動して各スピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴのどちらにも接触可能とされた１つの回転ドラム４と、２つのスピンドル軸３、３に取り付けられたタイヤＴのうち、回転ドラム４が接触しているタイヤＴのユニフォミティを測定するためのユニフォミティ測定部と、回転ドラム４が接触していないタイヤＴの動バランスを測定するための動バランス測定部と、を備えていることを特徴とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、ユニフォミティ、動バランス、又は外形形状などの複数の製品検査を同一の装置にて測定できるタイヤ検査装置及びタイヤ検査方法に関するものである。

従来より、製品上がりのタイヤに対してはユニフォミティ（均一性）、動バランス(動的釣合)、外形測定などの複数の製品検査が行われる。これらの検査を効率的に短時間で行うことは、タイヤの生産効率を上げるためにも重要であり、検査の効率化を目指した様々なタイヤ検査装置が開発されている。
例えば、特許文献１や特許文献２には、２つの搬送手段の搬送経路上にスピンドル軸を設け、１つの回転ドラムを２本のスピンドル軸間で往復移動可能に設け装置の合理化が図られたものが知られている。これらのタイヤ検査装置は、２本あるスピンドル軸のうち、一方のスピンドル軸でユニフォミティを計測している間に他方のスピンドル軸に対してタイヤの搬出・搬入が可能となっており、タイヤの搬出・搬入にかかる時間を省略してユニフォミティ検査を効率的に行うことが可能となっている。
特開平１０−５４７８１号公報特開２０００−５５７４６号公報

ところが、両スピンドル軸の距離はタイヤの最大外径に基づいて決められており、この距離は従来のタイヤ検査装置で回転ドラムが移動しなければならない距離よりも非常に大きい。その為、これらのタイヤ検査装置では、回転ドラムが一方のスピンドル軸から他方のスピンドル軸に到達するのに時間がかかり、回転ドラムが休みなく荷重付与や移動などの仕事をしているにもかかわらずスピンドル軸で回転ドラムの到着を待っているという状態が発生する。当然、これらのタイヤ検査装置では、１つの回転ドラムに対してスピンドル軸を２本にしたにも関わらずタイヤの検査効率をあまり高くできないという問題がある。

本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、装置を合理化することができると共に、複数項目のタイヤ検査を効率良く実施できるタイヤ検査装置及びタイヤ検査方法を提供することを目的とする。

前記目的を達成するため、本発明は次の技術的手段を講じている。
即ち、本発明のタイヤ検査装置は、被検査対象であるタイヤを搬送する２つのタイヤ搬送手段と、前記２つのタイヤ搬送手段の搬送経路上にそれぞれ設けられると共に前記タイヤを回転自在に支持するスピンドル軸と、前記２つのスピンドル軸間を往復移動して各スピンドル軸に取り付けられたタイヤのどちらにも接触可能とされた１つの回転ドラムと、前記２つのスピンドル軸に取り付けられたタイヤのうち、前記回転ドラムが接触しているタイヤのユニフォミティを測定するためのユニフォミティ測定部と、前記回転ドラムが接触していないタイヤの動バランスを測定するための動バランス測定部と、を備えていることを特徴とするものである。

このようにすれば、まず回転ドラムが一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤに接触している間は、この一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティを測定することができる。加えて、回転ドラムが一方のスピンドル軸から離れれば、この回転ドラムが同じスピンドル軸に戻ってくるまでの間に、一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの動バランスの測定及びタイヤ付け替えを行うことができる。それゆえ、回転ドラムが２つのスピンドル軸間を往復移動する時間を有効に利用して、１つのタイヤ検査装置で複数の検査を効率良く実施することができる。また、１つの回転ドラムを共有する２つのスピンドル軸のそれぞれでユニフォミティの測定と動バランスの測定とを済ますことができるので、ユニフォミティ専用機や動バランス専用機をそれぞれ設ける場合等のように同じ機能を満足させるように装置構成する場合に比べてトータルでの装置価格を低く抑えることができる。

なお、上述のタイヤ検査装置に対しては、前記各スピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定する形状測定装置が備えられているのが１スピンドル軸当たりの検査の効率を更に良くする上で好ましく、その場合には前記形状測定装置は２つのスピンドル軸間を前記回転ドラムの移動方向と平行に且つ前記回転ドラムとは独立に往復移動するように設けられているのが装置を合理化する上で好ましい。
また、本発明のタイヤ検査装置は、上述のタイヤ搬送手段と、スピンドル軸と、回転ドラムと、ユニフォミティ測定部とに加えて、さらに前記各スピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定するための形状測定装置を備えており、前記形状測定装置は２つのスピンドル軸間を前記回転ドラムの移動方向と平行に且つ前記回転ドラムとは独立に往復移動するように設けられていることを特徴とするものであっても良い。

従来のユニフォミティ専用機においては、そのフレームに対してタイヤの外形形状を計測する外形測定装置がスピンドル軸毎に１つずつ設けられるか、又はユニフォミティ専用機とは別の場所に設けられるのが一般的であり、特許文献１や２における２つのスピンドル軸を備えたタイヤ検査装置には外形測定装置が設けられていない。なお、近年は外形測定装置に一次元検査式のランアウト装置などに代えて、二次元検査式のジオメトリ装置などが用いられるようになってきている。このジオメトリ装置はランアウト装置に比べて非常に高価であり、ジオメトリ装置をスピンドル軸毎に必要とする装置構成では価格の高騰を招く虞がある。

そこで、本発明のタイヤ検査装置では、１つの形状測定装置が２つのスピンドル軸間を往復移動し、１つの形状測定装置を２つのスピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状測定に兼用することができるようにしている。このようにすれば、形状測定装置を複数設ける必要がなくなり、ジオメトリ装置などの高価な形状測定装置を用いても装置価格の高騰を招く虞がない。
また、前記形状測定装置は、各スピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティを測定するのに合わせて当該タイヤの外形形状を測定する構成となっているのが好ましい。

このようにすれば、ユニフォミティ測定のためにタイヤを回転させるのに合わせてタイヤの外形形状を測定することができ、タイヤの外形形状測定を効率的に行うことができる。
さらに、前記形状測定装置は、前記回転ドラムの移動方向と平行な方向に移動可能な装置台と、前記タイヤの外形形状を測定する測定部と、前記測定部を装置台に対して出退自在に連結する出退手段と、を備えているのが好ましい。そして、この場合には、前記出退手段は、前記タイヤの外形形状が測定可能な形状測定位置からタイヤの搬入又は搬出を行う際の退避位置まで、前記装置台に対して測定部を出退自在とするのが好ましい。

このようにすれば、形状測定装置の測定部がタイヤの搬入又は搬出に際して形状測定位置から退避するので、一方のスピンドル軸側から他方のスピンドル軸側に向かう形状測定装置の移動及びタイヤの搬入・搬出を円滑に行うことができる。
なお、前記形状測定位置は前記タイヤ搬送手段の搬送経路上における前記スピンドル軸の下流側に設けられているのが好ましく、前記形状測定位置及び退避位置は前記タイヤ搬送手段に対して上下方向の同じ側に設けられているのが好ましい。例えば、前記出退手段は、前記測定部を前記形状測定位置に向かう傾斜方向に昇降させる構成とすることもできる。

このように形状測定装置の形状測定位置をスピンドル軸の下流側に設ければ、スピンドル軸の上流側において、搬入手段及び搬入手段のタイヤチャック位置に設けられるビートルブリケータをスピンドル軸側に近づけることができるので、結果として搬入手段を長ストローク化することを防止できる。また、退避位置が形状測定装置の形状測定位置に対して上方側又は下方側で且つタイヤ搬送手段に対して前記形状測定位置と上下方向の同じ側に設けられていれば、タイヤについての形状測定位置やユニフォミティ測定位置から搬入・搬出手段の設けられているタイヤ搬送高さまでの距離を短くすることができ、タイヤをスピンドル軸に対して搬入する際の時間を短縮することが可能となる。また、出退手段の移動ストロークが長大化することも抑制することができる。

前記測定部は、前記タイヤの外形形状のうち、少なくとも両サイドウォール部の外形形状をスリット状のレーザを用いて計測する構成とされているのが好ましい。
このようなスリット状のレーザを用いた非接触方式の形状測定装置を用いることで、タイヤの外形形状を短時間で精度良く二次元計測することが可能となる。
また、本発明のタイヤ検査方法は、タイヤを搬送する２つのタイヤ搬送手段の搬送経路上に、当該タイヤを回転自在に支持するスピンドル軸を設けると共に前記２つのスピンドル軸間を往復移動して各スピンドル軸に取り付けられたタイヤに接触可能とされた１つの回転ドラムを設け、前記回転ドラムが２つのスピンドル軸の一方に取り付けられたタイヤに接触している間に一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティを測定し、前記回転ドラムが一方のスピンドル軸から離反して戻ってくるまでの間に前記一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの動バランスの測定及びタイヤ付け替えを行うことを特徴とするものである。

なお、好ましくは、前記回転ドラムが一方のタイヤ検査位置にあるときに前記タイヤの外形形状を測定することができる。
また、本発明のタイヤ検査方法は、タイヤを搬送する２つのタイヤ搬送手段の搬送経路上に、当該タイヤを回転自在に支持するスピンドル軸を設けると共に前記２つのスピンドル軸間を往復移動して各スピンドル軸に取り付けられたタイヤに接触可能とされた１つの回転ドラムを設け、前記回転ドラムが２つのスピンドル軸の一方に取り付けられたタイヤに接触している間に一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティ及び外形形状を測定し、前記回転ドラムが一方のスピンドル軸から離反して戻ってくるまでの間に、前記外形形状を測定したものと同じ前記形状測定装置を用いて前記他方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定することを特徴とするものであっても良い。

なお、好ましくは、前記回転ドラムが前記一方のスピンドル軸から離反して戻ってくるまでの間に、当該一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの付け替えを行うことができる。
このようにすれば、装置が合理化することができると共に、複数項目のタイヤ検査を効率良く実施することができる。

本発明のタイヤ検査装置及びタイヤ検査方法によれば、装置が合理化することができると共に、複数項目のタイヤ検査を効率良く実施することができる。

本発明のタイヤ検査装置１を、図面に基づき以降に説明する。
図１に模式的に示されるように、本実施形態のタイヤ検査装置１は、タイヤＴの製品検査、つまりタイヤＴのユニフォミティ、動バランス、又は外形形状測定などの項目の製品検査を１つの検査装置で複数項目行うことのできる複合検査装置である。タイヤ検査装置１は、検査対象であるタイヤＴを搬送するタイヤ搬送手段２を２つ備えている。これら２つのタイヤ搬送手段２の搬送経路上にはそれぞれタイヤ検査位置があり、これらのタイヤ検査位置にはタイヤＴを回転自在に支持するスピンドル軸３がそれぞれ設けられている。

タイヤ検査装置１は、２つのスピンドル軸３、３間に１つの回転ドラム４を備えている。この回転ドラム４は、２つのスピンドル軸３、３間を往復移動して各スピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴのどちらにも接触可能とされている。タイヤ検査装置１にはユニフォミティを測定するためのユニフォミティ測定部（不図示）が設けられており、ユニフォミティ測定部は２つのスピンドル軸３、３に取り付けられたタイヤＴのうち回転ドラム４が接触しているタイヤＴのユニフォミティを測定できるようになっている。回転ドラム４にはユニフォミティ測定に必要なタイヤＴから受ける荷重（多分力）を測定するユニフォミティ用荷重測定部５が設けられており、その荷重測定値がユニフォミティ測定部に与えられるようになっている。

図１の紙面の左側をタイヤ検査装置１を説明する際の上流側、また紙面の右側を下流側とする。図１の紙面の上側をタイヤ検査装置１を説明する際の右側、また紙面の下側を左側とする。図２の紙面の上下をタイヤ検査装置１を説明する際の上下とする。これらの方向は、オペレータがタイヤ検査装置１をその下流側から見た際の方向と一致する。
図１及び図２に示すように、タイヤ搬送手段２は、タイヤＴをスピンドル軸３の上流側から下流側にかけて且つ下流側に向かって搬送するものであり、タイヤ検査装置１の右側と左側とに１組ずつ配備されている。右側のタイヤ搬送手段２と左側のタイヤ搬送手段２とは同様な構造となっている。そこで、以降の説明では、右側のタイヤ搬送手段２を代表例に挙げてタイヤ搬送手段２の説明を行う。

タイヤ搬送手段２は、上流側と下流側とにそれぞれ設けられるローラコンベア６と、上流側のローラコンベア６からスピンドル軸３の上方にタイヤＴを搬入する搬入手段７と、スピンドル軸３の上方に設けられたタイヤ搬入又はタイヤ搬出可能な位置とスピンドル軸３に設けられたタイヤ載置可能な位置との間でタイヤＴを昇降させる昇降部材８と、スピンドル軸３の上方から下流側のローラコンベア６の上にタイヤＴを搬出する搬出手段９とを備えている。つまり、このタイヤ搬送手段２は、上流側のローラコンベア６からスピンドル軸３上方までタイヤＴを搬送し、そこから下方に設定されたタイヤ検査位置までタイヤＴを下降させ、このタイヤ検査位置で検査を行った後、そこからタイヤＴを上昇させて下流側のローラコンベア６で搬出するという搬送経路を有している。

上流側のローラコンベア６はこれから検査が行われるタイヤＴのビード部に潤滑剤を塗布するビードルブリケータ（不図示）が設けられていると共に、タイヤＴを搬入手段７で把持可能な位置まで搬送するものであり、下流側のローラコンベア６は検査が終了したタイヤＴを下流側に搬出するものである。これらのローラコンベア６は前後方向にほぼ等間隔に並んだ複数のローラを駆動回転可能に有しており、ローラ上に載せられたタイヤＴを上流側から下流側に向かって搬送できるようになっている。
下流側のローラコンベア６は、スピンドル軸３に近い側のローラが左右方向の中央側に隙間を設けた左右１組の片持ち式で構成されており、この中央側に設けられた隙間を通って後述する形状測定装置１０が出退した際にその干渉が回避できるようになっている。

搬入手段７は上流側のローラコンベア６からスピンドル軸３の上方までタイヤＴを搬入しており、また搬出手段９はスピンドル軸３の上方から下流側のローラコンベア６までタイヤＴを搬出している。搬入手段７及び搬出手段９は、タイヤＴを把持してローラコンベア６上とスピンドル軸３の上方との間でタイヤＴを搬送できるようになっている。
スピンドル軸３の上流側と下流側とには、タイヤＴを載せたままスピンドル軸３の上方とスピンドル軸３のリム１１との間を昇降する昇降部材８が図示例では４本設けられており、搬入手段７からタイヤＴを受け取ってスピンドル軸３のリム１１までタイヤＴを下降させ、リム１１のタイヤＴを搬出手段９に受け渡し可能な位置まで上昇させるようになっている。

図３に示すように、スピンドル軸３は、上下方向を向く軸線回りに回転自在に支持されており、その上部にはタイヤＴを係脱自在に装着するリム１１が設けられている。スピンドル軸３の外周側にはスピンドル軸３を回転可能に支持するスピンドルハウジング１２が設けられている。
スピンドルハウジング１２は、スピンドル軸３を内側に収容可能な筒状に形成されており、スピンドル軸３との間にはスピンドル軸受１３が設けられており、このスピンドル軸受１３によりスピンドル軸３はスピンドルハウジング１２に対して回転自在に支持されている。各スピンドル軸３、３の下部にはタイミングベルト１４、１４を介して各回転駆動モータ１５、１５の回転駆動力がそれぞれ伝達されている。

スピンドルハウジング１２の外周面には鉛直方向及び左右方向の双方に向かって伸びる板状のハウジング支持部材１６が形成されており、このハウジング支持部材１６はボルトなどの手段（図示略）により後述する支持台１７の位置決め部材１８に剛体固定されている。
図２に示すように、回転ドラム４は、円筒状に形成されたドラム部１９と、このドラム部１９を支持するドラム支持体２０とを備えている。ドラム部１９の外周面にはタイヤＴが接地する路面が形成されており、この路面に駆動回転するタイヤＴを接触させることでタイヤＴの路面摩擦力によりドラム部１９が従動回転するようになっている。ドラム部１９はその回転軸心に沿って上方と下方とに向かって突出した軸部２１に回転自在に支持されており、このドラム部１９の軸部２１はドラム支持体２０にユニフォミティ測定部５を介して支持されている。

ドラム支持体２０は、左方から見て略コの字状に形成されており、上流側から下流側に向かって突き出た両突端間でドラム部１９の軸部２１の上下を支持している。ドラム支持体２０の底面側は複数のガイド部材２３によって案内されている。これらのガイド部材２３は、床面に載置された支持台１７の上面に左右方向に向かって設けられている。また、ドラム支持体２０は、図示しない駆動手段によってガイド部材２３に沿って移動させることができるようになっている。ガイド部材２３はガイドレールとスライドガイドとからなるリニアモーションガイドを適用することができるが、摺動面で案内する方式を適用しても良い。

回転ドラム４におけるドラム部１９とドラム支持体２０との間にはロードセルから構成されたユニフォミティ用荷重測定部５が設けられており、このユニフォミティ用荷重測定部５でタイヤＴに接触したドラム部１９からドラム支持体２０に加わる少なくとも方向の力成分（ユニフォミティ測定に要する力成分）が測定できるようになっている。また、図示しないユニフォミティ測定部によって、ユニフォミティ用荷重測定部５で測定した力成分に基づいてユニフォミティ測定値を算出するようにしている。
ところで、回転ドラム４を左右いずれかの方向に移動させると、回転ドラム４が２つのスピンドル軸３、３のいずれか一方に取り付けられたタイヤＴに接触する。そして、一方のスピンドル軸３を回転駆動モータ１５で回転させると、回転ドラム４がタイヤＴと接触状態で従動回転する。このときにタイヤＴから受ける力を回転ドラム４のユニフォミティ用荷重測定部５で計測することでタイヤＴのユニフォミティが測定される。好ましくは、そのユニフォミティ測定に合わせて一方のスピンドル軸３側のタイヤＴの外形形状測定を行うようにしている。

さらに、本発明のタイヤ検査装置１では、回転ドラム４が一方のスピンドル軸３から他方のスピンドル軸３に移動し、再度一方のスピンドル軸３側に戻ってくるまでの時間を有効に利用して、一方のスピンドル軸３側のタイヤＴの付け替えや動バランス測定、好ましくはこれらに加えて他方のスピンドル軸３側のタイヤＴの外形形状測定を行うようにしている。
すなわち、スピンドルハウジング１２のハウジング支持部材１６と、支持台１７の位置決め部材１８との間には、タイヤＴの動バランスを測定するための動バランス用荷重測定部２４が設けられている。動バランス用荷重測定部２４は、左右方向に対して垂直な面（両ハウジング支持部材１６、１６のそれぞれの面）に上下に離間して取り付けられた２つのロードセル（圧電素子）であり、回転ドラム４が接触していないタイヤＴをユニフォミティ測定時より高速で回転させた際に支持台１７に対してスピンドルハウジング１２から加わる左右方向の力成分を計測することでタイヤＴの回転時のぶれに伴う動バランスが評価できるようになっている。また、図示しない動バランス測定部によって、動バランス用荷重測定部２４で測定した力成分に基づいて動バランス測定値を算出するようにしている。

図４及び図５に示すように、形状測定装置１０は、床面に設けられた基礎支持台２６の上に備えられている。この基礎支持台２６は、床面に載置された左右方向に長い板状に形成されている。この基礎支持台２６の上面には広幅の案内溝２７が左右方向に沿って形成されており、形状測定装置１０はこの案内溝２７に沿って前後に設けられたガイド部材３２に案内されて左右方向に走行自在となっている。
形状測定装置１０は、基礎支持台２６のガイドレール（上述したガイド部材３２を構成する一部材）に案内されるスライドガイド（上述したガイドレールと共にガイド部材３２を構成する一部材）を備えた装置台２８と、タイヤＴの外形形状を測定するセンサ２９を備えた測定部３０と、測定部３０を装置台２８に対して出退自在に連結する出退手段３１と、を備えている。また、形状測定装置１０は、基礎支持台２６との間に基礎支持台２６に対して装置台２８をガイド部材３２に沿って左右方向に移動させる移動手段３３を有している。

装置台２８は、水平に設けられた板状の下部と、この下部から垂直方向に起立する板状の上部とを略Ｌ字状に連結したような形状に形成されている。装置台２８の底面側には複数のスライドガイド（ガイド部材３２）が備えられており、装置台２８の前側には移動手段３３を構成するナット状部材３７が設けられている。
装置台２８の上部は、タイヤＴの搬送方向に沿って板状に形成されており、その上端は上流側に向かって斜め上方に突出状に形成されており、この上部の突出した部分の突端側から下流側の下端に向かってガイドレール３４が傾斜状に設けられている。

移動手段３３は、基礎支持台２６に対して装置台２８を左右いずれかの方向に移動させるものであり、基礎支持台２６側に設けられたスクリュ軸３５及びこのスクリュ軸３５を正逆双方に回転させるスクリュ軸用モータ３６と、装置台２８側に設けられたナット状部材３７と、で構成されている。スクリュ軸３５は、両端部を支持する軸受部５０を介して基礎支持台２６に回転自在に取り付けられており、その外周面にはネジ部が設けられている。スクリュ軸３５のネジ部にはナット状部材３７が螺合状態で取り付けられており、基礎支持台２６の左側端部には軸受部５０を介してスクリュ軸３５を正逆双方に回転させるスクリュ軸用回転モータ３６が設けられており、このスクリュ軸用回転モータ３６によりスクリュ軸３５を正逆いずれかの回転方向に回転させることで、基礎支持台２６に対して装置台２８を左右いずれかの方向に移動させることができる。

測定部３０は出退手段３１によって装置台２８に対して移動自在に連結された保持体３８を備えている。この保持体３８には、タイヤＴの外形形状を測定する３つのセンサ２９と、これらのセンサ２９をそれぞれ前後方向に位置調整する３つの伸縮部３９と、３つの伸縮部３９を個別に上下方向に位置調整する昇降部４０と、が備えられている。
保持体３８は、垂直方向に伸びる板状に形成されており、装置台２８の上部の側方に設けられている。保持体３８の左側には出退手段３１が配備されており、また右側には３つのセンサ２９と、これらのセンサ２９を前後方向に位置調整する伸縮部３９と、これらのセンサ２９を個別に昇降させて上下方向に位置調整する昇降部４０とが配備されている。

保持体３８の左側面には２つのスライドガイド４３が取り付けられている。これらのスライドガイド４３は、装置台２８のガイドレール３４に案内されている。それゆえ、保持体３８がガイドレール３４に沿って（前側上方に向かう方向）に相対移動可能に案内される。
３つのセンサ２９は、いずれもタイヤＴの外形形状を非接触で計測するセンサ２９であり、本実施形態では公知のランアウト装置と同様のものが用いられている。３つのセンサ２９は保持体３８の右側に上下方向に距離をあけて配備されており、全てのセンサ２９がスピンドル軸３の軸心を通る垂直な同一面上に並ぶように設けられている。３つのセンサ２９のうち、上下の２つのセンサ２９はタイヤＴのサイドウォール部の外形形状を計測できるようになっており、上下方向の中央側に設けられたセンサ２９はタイヤＴのトレッド部の外形形状を計測できるようになっている。

伸縮部３９は、センサ２９のタイヤＴに対する前後方向の位置調整を行う部材であり、本実施形態では前後方向に向かって伸縮するように取り付けられたリニアアクチュエータが用いられている。伸縮部３９は、３つのセンサ２９を個別に移動させることができるように３つのセンサ２９のそれぞれに設けられている。これらの伸縮部３９は、いずれも先端にセンサ２９が取り付けられており、また中途側は保持体３８に前後方向移動を規制された状態で取り付けられている。
昇降部４０は、上下方向に沿って配置された３つの昇降軸４１を備えている。これらの昇降軸４１は、外周面にネジ部が設けられており、保持体３８の右側面に上下方向の軸心回りに回転自在に取り付けられている。３つの昇降軸４１は間隔をあけて並んでおり、それぞれの昇降軸４１の下端側には昇降軸４１を正逆双方に回転駆動させる昇降用モータ４２がそれぞれ取り付けられている。それぞれの昇降軸４１は、３つの伸縮部３９がそれぞれ取り付けられた３つの取付ブロック３９ａのいずれかにナット部材３９ｂを介して螺合しており、３つの昇降軸４１のどれかを回転駆動させると３つの伸縮部３９のいずれかが上下方向に昇降してセンサ２９同士の上下間隔を調整できるようになっている。

出退手段３１は、装置台２８に対して測定部３０を上流側の上方と下流側の下方との間で傾斜方向に昇降させるものであり、本実施形態の場合は下端が装置台２８に固定されると共に上端が保持体３８に固定されたリニアアクチュエータが用いられている。この出退手段３１は、リニアアクチュエータを伸縮（出退手段３１を作動）させることにより、タイヤＴの外形形状が測定可能な形状測定位置（上流側の上方の位置）からタイヤＴの搬入又は搬出の際の退避位置（下流側の下方の位置）まで、測定部３０を昇降させる構成となっている。

形状測定位置は、タイヤ検査位置の下流側に距離をあけて、タイヤ検査位置と上下方向で略同じ高さに設定されている。また、退避位置は、測定部３０がタイヤＴの搬入又は搬出の邪魔にならない、言い替えれば測定部３０の上端がローラコンベア６を搬送されるタイヤＴに接触しない高さに設定されている。本実施形態では、この退避位置は装置台２８の上に測定部３０が載っている位置に設定されており、出退手段３１がこの退避位置にあるときは測定部３０の上端が搬出されるタイヤＴや搬出手段９に干渉する虞はない。
それゆえ、本発明の形状測定装置１０では、測定部３０を形状測定位置からタイヤＴの搬入又は搬出の邪魔にならない退避位置まで移動させて、形状測定装置１０をタイヤＴの搬送ラインに干渉しないように左右方向に移動させることができる。また、上述のように退避位置が形状測定装置１０の形状測定位置に対して上方側又は下方側で且つタイヤ搬送手段２に対して形状測定位置と上下方向の同じ側に設けられていれば、タイヤＴについての形状測定位置やユニフォミティ測定位置から搬入・搬出手段の設けられているタイヤ搬送高さまでの距離を短くすることができ、タイヤＴをスピンドル軸３に対して搬入する際の時間を短縮することが可能となる。また、出退手段３１の移動ストロークが長大化することも抑制することができる。

次に、本発明のタイヤ検査方法について説明する。
本発明のタイヤ検査方法の１例を、図６に示す。
図６のａ及びｂに示されるように、右側のスピンドル軸３ではタイヤＴが既にスピンドル軸３と一体回転自在に取り付けられており、回転ドラム４は右側のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴに接触している。また、形状測定装置１０は、移動手段３３により測定部３０のセンサ２９が右側のスピンドル軸３の下流側まで移動している。そして、出退手段３１によって装置台２８に対して保持体３８が装置台２８の上流側上方に移動してタイヤＴに近接し、この保持体３８からは３つのセンサ２９が伸縮手段によってタイヤＴの径方向について位置決めされると共に昇降手段により上下方向の間隔を調整されており、形状測定装置１０の形状測定位置への進出（移動）が完了している。

図６のｃに示されるように、右側のスピンドル軸３を回転駆動モータ１５により正転方向に回転駆動すると、右側のスピンドル軸３が所定の回転速度（例えばＪＡＳＯＣ６０７で規定されるように６０ｒｐｍ）で回転し、スピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴに接している回転ドラム４が従動回転する。そして、回転ドラム４に備えられたユニフォミティ用荷重測定部５がドラム部１９からドラム支持体２０に加わる力成分を測定し、右側のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴにおける正転のユニフォミティが評価される。

また、形状測定装置１０では、このユニフォミティの測定と同時に、３つのセンサ２９によって、回転中のタイヤＴの外形形状が計測される。このタイヤＴの外形形状測定は、ユニフォミティの測定に比べて短時間で測定が終了するので、正転のユニフォミティの測定が行われている間に形状測定装置１０は形状測定位置から退避位置への移動（形状測定装置１０の退避）を開始する。この形状測定装置１０の退避は、伸縮手段によって３つのセンサ２９を保持体３８側に後退し、出退手段３１によって保持体３８を退避位置まで後退させるものである。

図６のｄに示されるように、右側のスピンドル軸３で正転のユニフォミティの測定が終了すると、今度は回転駆動モータ１５によりスピンドル軸３が逆転方向に回転駆動する。そして、正転のユニフォミティの測定と同様に、ユニフォミティ用荷重測定部５が右側のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴにおける逆転のユニフォミティを測定するための力成分を測定する。
一方、左側のスピンドル軸３では、搬入手段７によって搬入されたタイヤＴが、リム１１を用いて左側のスピンドル軸３と一体回転可能に挟持固定されて、ユニフォミティの測定準備が完了する。

右側のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴに対して逆転のユニフォミティの測定が終了すると、形状測定装置１０の退避位置への退避も完了する。そして、回転ドラム４と形状測定装置１０とが右側のスピンドル軸３から左側のスピンドル軸３に移動を開始する。
しかし、形状測定装置１０に比べて重量のある回転ドラム４を右側のスピンドル軸３から左側のスピンドル軸３に短時間に移動させるのは困難であり、左側のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴのユニフォミティの測定が可能になるには一定の時間が必要となる。そして、再度右側のスピンドル軸３に回転ドラム４が戻ってくるまでにも相応の時間が必要となる。そこで、図６のｅやｆに示されるように、本実施形態では、回転ドラム４が離反した右側のスピンドル軸３に対して連続して動バランスの測定やタイヤＴ付け替えを行って、回転ドラム４の到着を待つ無駄な時間を可能な限り無くし、回転ドラム４が戻ってくるまでの時間を有効に利用して検査効率を高められるようにしている。

また、形状測定装置１０については、回転ドラム４が戻ってくるまでの時間に比べて短時間で右側のスピンドル軸３から左側のスピンドル軸３へ移動できるので、左右のスピンドル軸３、３間の往復を回転ドラム４とは別駆動で個別に行い、退避時とは逆の手順で形状測定装置１０を退避位置から形状測定位置に進出させて測定準備を行っている。それゆえ、回転ドラム４が左側のスピンドル軸３に到達するまでの残りの時間を有効に利用して形状測定装置１０の測定準備を行うことができ、回転ドラム４の到着に合わせて直ぐにユニフォミティの測定と外形形状測定とができるようになる。

図６のｅに示されるように、右側のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴに対する動バランスの測定は以下のように行われる。すなわち、右側のスピンドル軸３を回転駆動モータ１５によりユニフォミティ測定時より高回転数に回転駆動し、この高回転数で回転しているときにタイヤＴに発生するぶれ（振動）をスピンドルハウジング１２と支持台１７との間に設けられ動バランス用荷重測定部２４で力成分として測定して右側のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴの動バランスを評価する。
一方、左側のスピンドル軸３では、新たなタイヤＴの取り付けが既に開始されており、右側のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴの動バランス測定が開始されてしばらくすると、新たなタイヤＴへの付け替えが完了する。

それゆえ、図６のｆに示されるように回転ドラム４が左側のスピンドル軸３に到着した際には、左側のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴのユニフォミティ測定と外形形状測定との準備が完了しており、左側のスピンドル軸３に取り付けられたユニフォミティ測定と外形形状測定とを待ち時間なく開始することができる。
上述のように、本発明のタイヤ検査方法は、回転ドラム４が２つのスピンドル軸３、３の一方に取り付けられたタイヤＴに接触している間に一方のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴのユニフォミティを測定し、回転ドラム４が一方のスピンドル軸３から離反して戻ってくるまでの間に一方のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴの動バランスの測定及びタイヤＴ付け替えを行うものである。このようにすれば、回転ドラム４が戻ってくるまでの間にスピンドル軸３が何の動作もせずに待機している時間を少なくすることができ、回転ドラム４が一方のスピンドル軸３から離れて再び戻ってくるまでの時間を有効に利用して効率良く複数の検査項目を実施することができる。

また、上述のように１つの形状測定装置１０が２つのスピンドル軸３、３間を往復移動し、１つの形状測定装置１０を２つのスピンドル軸３、３に取り付けられたタイヤＴの外形形状測定に兼用することで、形状測定装置１０を複数設ける必要がなくなり、ジオメトリ装置などの高価な二次元検査式の形状測定装置を用いても装置価格の高騰を招く虞がない。
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。

上記実施形態では、ユニフォミティ測定部に加えて動バランス測定部と形状測定装置１０とを兼ね備えたものを例示して説明を行った。すなわち、上記実施形態では、回転ドラム４が、一方のスピンドル軸３側におけるタイヤＴのユニフォミティ測定のための力成分の測定と外形形状測定とが行われている間に、他方のスピンドル軸３側におけるタイヤＴの動バランス測定のための力成分の測定とタイヤＴの付け替えとが行われる構成を例示した。しかし、本発明のタイヤ検査装置１及びタイヤ検査方法は、動バランス測定部と形状測定装置１０とを兼ね備えたものに限定されるものではない。例えば、タイヤ検査装置１を、ユニフォミティ測定部と形状測定装置１０とだけの構成（動バランス測定部を備えないような構成）としても良い。そして、回転ドラム４が２つのスピンドル軸３の一方に取り付けられたタイヤＴに接触している間に一方のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴのユニフォミティと外形形状とを測定し、回転ドラム４が一方のスピンドル軸３から離反して戻ってくるまでの間に一方のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴのユニフォミティを測定したものと同じ形状測定装置１０を用いて他方のスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴの外形形状を測定しても良い。このようにしても、１つの形状測定装置１０を２つのスピンドル軸３に取り付けられたタイヤＴの外形形状測定で兼用できて装置の価格を高騰させることがなく、また外形形状の測定及びユニフォミティの測定という２つのタイヤＴの検査項目を１つの装置で効率良く実施することができるからである。なお、タイヤ検査装置１を、ユニフォミティ測定部と動バランス測定部とだけの構成（形状測定装置１０を備えないような構成）としても良い。

上記実施形態では、形状測定装置１０が出退手段３１により測定部３０が退避位置から前方上方の形状測定位置に傾斜状に出退するものを例示した。しかし、タイヤ搬送手段２の設置高さが床面から高い場合には、図７に示すように、装置台２８の上部に対して保持体３８が上下方向に垂直に昇降するようにしても良い。
また、上記実施形態では、形状測定装置１０をスピンドル軸３下流側のタイヤ搬送手段２よりも下方の床面に設けるものを例示した。しかし、本発明では、タイヤ検査位置がタイヤ搬送手段２よりも上方に設定されている場合には、形状測定装置１０を設ける位置も、タイヤ搬送手段２よりも上方に設けることができる。例えば、タイヤ搬送装置２の上方にタイヤ検査装置１のフレームに固定された支持フレームを設け、その支持フレームに両スピンドル３、３に設けられたタイヤＴの外形形状測定を行う１つの形状測定装置を支持させてもよい。

また本発明では、回転ドラム４が、一方のスピンドル軸３側におけるタイヤＴのユニフォミティの測定終了後に他方のスピンドル軸３側へ移動し、さらに他方のスピンドル軸３側におけるタイヤＴのユニフォミティの測定終了後に再び一方のスピンドル軸３側へ戻ってくるまでの間に、当該回転ドラム４が離れている状態の一方のスピンドル軸３側において動バランスを測定するように、タイヤ検査装置１の制御装置を構成することができる。
また、本発明では、回転ドラム４が、一方のスピンドル軸３側におけるタイヤＴのユニフォミティと外形形状の測定終了後に他方のスピンドル軸３側へ移動し、さらに他方のスピンドル軸３側におけるタイヤＴのユニフォミティと外形形状の測定終了後に再び一方のスピンドル軸３側へ戻ってくるまでの間に、当該回転ドラム４が離れている状態の一方のスピンドル軸３側において動バランスを測定するように、タイヤ検査装置１の制御装置を構成することができる。それに加えて回転ドラム４の離れている状態の一方のスピンドル軸３側においてタイヤＴも入れ替えをするように、搬入手段７および搬出手段９を更に制御するようにタイヤ検査装置１の制御装置を構成することもできる。

また、回転ドラム４と形状測定装置１０が、一方のスピンドル軸３側におけるタイヤＴのユニフォミティと外形形状測定の測定終了後に他方のスピンドル軸３側へそれぞれ移動し、他方のスピンドル軸３側におけるタイヤＴのユニフォミティと外形形状の測定を行うようにタイヤ検査装置１の制御装置を構成することができる。それに加えて、回転ドラム４が一方のスピンドル軸３側から離反して他方のスピンドル軸３側へ移動し、再び一方のスピンドル軸３側へ戻ってくるまでの間に、当該回転ドラム４が離れている状態の一方のスピンドル軸３においてタイヤＴも入れ替えをするようにタイヤ検査装置１の制御装置を構成することもできる。

タイヤ検査装置の平面図である。タイヤ検査装置を下流側から見た際の側面図である。右側のスピンドル軸のタイヤ搬送方向に沿った断面図である。形状測定装置の正面図である。形状測定装置の背面図である。タイヤ検査方法の工程チャート図である。別実施形態の形状測定装置の正面図である。

符号の説明

１タイヤ検査装置
２タイヤ搬送手段
３スピンドル軸
４回転ドラム
５ユニフォミティ用荷重測定部
６ローラコンベア
７搬入手段
８昇降部材
９搬出手段
１０形状測定装置
１１リム
１２スピンドルハウジング
１３スピンドル軸受
１４タイミングベルト
１５回転駆動モータ
１６ハウジング支持部材
１７支持台
１８位置決め部材
１９ドラム部
２０ドラム支持体
２１軸部
２２スライドガイド
２３ガイド部材
２４動バランス用荷重測定部
２６基礎支持台
２７案内溝
２８装置台
２９センサ
３０測定部
３１出退手段
３２ガイド部材
３３移動手段
３４ガイドレール
３５スクリュ軸
３６スクリュ軸用モータ
３７ナット状部材
３８保持体
３９伸縮部
４０昇降部
４１昇降軸
４２昇降用モータ
４３スライドガイド
５０軸受部
Ｔタイヤ

Claims

被検査対象であるタイヤを搬送する２つのタイヤ搬送手段と、
前記２つのタイヤ搬送手段の搬送経路上にそれぞれ設けられると共に前記タイヤを回転自在に支持するスピンドル軸と、
前記２つのスピンドル軸間を往復移動して各スピンドル軸に取り付けられたタイヤのどちらにも接触可能とされた１つの回転ドラムと、
前記２つのスピンドル軸に取り付けられたタイヤのうち、前記回転ドラムが接触しているタイヤのユニフォミティを測定するためのユニフォミティ測定部と、
前記回転ドラムが接触していないタイヤの動バランスを測定するための動バランス測定部と、
を備えていることを特徴とするタイヤ検査装置。
前記各スピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定する形状測定装置が備えられており、
前記形状測定装置は、２つのスピンドル軸間を前記回転ドラムの移動方向と平行に且つ前記回転ドラムとは独立に往復移動するように設けられていることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ検査装置。
被検査対象であるタイヤを搬送する２つのタイヤ搬送手段と、
前記２つのタイヤ搬送手段の搬送経路上にそれぞれ設けられると共に前記タイヤを回転自在に支持するスピンドル軸と、
前記２つのスピンドル軸間を往復移動して各スピンドル軸に取り付けられたタイヤのどちらにも接触可能とされた１つの回転ドラムと、
前記２つのスピンドル軸に取り付けられたタイヤのうち、前記回転ドラムが接触しているタイヤのユニフォミティを測定するためのユニフォミティ測定部と、
前記各スピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定する形状測定装置と、
を備えており、
前記形状測定装置は、２つのスピンドル軸間を前記回転ドラムの移動方向と平行に且つ前記回転ドラムとは独立に往復移動するように設けられていることを特徴とするタイヤ検査装置。
前記形状測定装置は、各スピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティを測定するのに合わせて当該タイヤの外形形状を測定する構成となっていることを特徴とする請求項２または３に記載のタイヤ検査装置。
前記形状測定装置は、前記回転ドラムの移動方向と平行な方向に移動可能な装置台と、前記タイヤの外形形状を測定するための測定部と、前記測定部を装置台に対して出退自在に連結する出退手段と、を備えており、
前記出退手段は、前記タイヤの外形形状が測定可能な形状測定位置とタイヤの搬入又は搬出を行う際の退避位置との間で、前記装置台に対して測定部を出退自在とすることを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載のタイヤ検査装置。
前記形状測定位置は、前記タイヤ搬送手段の搬送経路上における前記スピンドル軸の下流側に設けられていることを特徴とする請求項５に記載のタイヤ検査装置。
前記退避位置は、前記形状測定位置に対して上方側又は下方側で且つ前記タイヤ搬送手段に対して前記形状測定位置と上下方向の同じ側に設けられていることを特徴とする請求項５または６に記載のタイヤ検査装置。
前記出退手段は、前記測定部を前記形状測定位置に向かう傾斜方向に昇降させる構成とされていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載のタイヤ検査装置。
前記測定部は、前記タイヤの外形形状のうち、少なくとも両サイドウォール部の外形形状をスリット状のレーザを用いて計測する構成とされていることを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載のタイヤ検査装置。
請求項１〜９のいずれかに記載のタイヤ検査装置を用いて、タイヤの検査を行うタイヤ検査方法であって、
前記回転ドラムが２つのスピンドル軸の一方に取り付けられたタイヤに接触している間に一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティを測定し、前記回転ドラムが一方のスピンドル軸から離反して戻ってくるまでの間に前記一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの動バランスの測定及びタイヤ付け替えを行うことを特徴とするタイヤ検査方法。
前記回転ドラムが一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤに接しているときに当該一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定することを特徴とする請求項１０に記載のタイヤ検査方法。
請求項２〜９のいずれかに記載のタイヤ検査装置を用いて、タイヤの検査を行うタイヤ検査方法であって、
前記回転ドラムが２つのスピンドル軸の一方に取り付けられたタイヤに接触している間に一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティ及び外形形状を測定し、前記回転ドラムが一方のスピンドル軸から離反して戻ってくるまでの間に、前記外形形状を測定したものと同じ前記形状測定装置を用いて前記他方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定することを特徴とするタイヤ検査方法。
前記回転ドラムが一方のスピンドル軸から離反して戻ってくるまでの間に、当該一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの付け替えを行うことを特徴とする請求項１２に記載のタイヤ検査方法。