JP2011140162A - 生タイヤ製造装置のモニタリングシステム - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程中において人手によらずに高精度に製造を監視することにより、低コストでタイヤの品質を向上させることができる生タイヤ製造装置のモニタリングシステムを提供する。
【解決手段】トランスファ４の環状フレーム４ａに取付けられ、シェーピングフォーマ２の回転軸２ａの軸ずれを検出する非接触式の第１センサーを有し、第１センサーの出力情報と判定基準値とを比較して製造可能範囲であるか否かを判定する第１監視手段と、トランスファ４の動きによって変動しない位置に取付けられ、トランスファ４の傾きを検出する非接触式の第２センサーを有し、第２センサーの出力情報と判定基準値とを比較して製造可能範囲であるか否かを判定する第２監視手段とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、トランスファおよびシェーピングフォーマを備えた生タイヤ製造装置のモニタリングシステムに関する。

生タイヤ製造装置は、トレッドリングをトランスファにより搬送してシェーピングフォーマの半径方向外側に待機させる一方、円環状の生タイヤ本体をシェーピングフォーマによりトロイド状に膨出（シェーピング）させることにより、生タイヤ本体をトレッドリングの内周面に圧着させて両者を一体化させて生タイヤを形成するようにしている。

このようにして製造される空気入りタイヤにおいて、生タイヤ本体とトレッドリングが位置ずれしたまま一体化されるとユニフォミティーが悪化し、車両の振動、騒音、操縦安定性等に悪影響を及ぼす。このため、ＲＦＶ、ＲＲＯ等のユニフォミティー要素を所定のレベルに抑える工夫が種々行われていた（特許文献１）。

そして、生タイヤ製造装置においては、シェーピングフォーマの軸ずれおよびトランスファの傾きをなくして生タイヤ本体とトレッドリングの位置ずれを防止することが、重要なポイントになっており、これらを早期に点検してアライメント時期を知らせる必要がある。なお、前記「軸ずれ」には、軸ぶれも含まれる。

しかし、従来は、製造工程を停止させて人手によって点検を行っていたため、製造の停止による生産性の低下や、点検前に大量の不良タイヤが発生するおそれがあり、さらに人手によるため、コストが上昇すると共に点検者のスキルによる精度の不安定さがあった。

特開平１０−７１６５３号公報

本発明は、上記の問題の解決に鑑み、製造工程中において人手によらずに高精度に製造を監視することにより、低コストでタイヤの品質を向上させることができる生タイヤ製造装置のモニタリングシステムを提供する。

本発明に係る生タイヤ製造装置のモニタリングシステムは、
拡縮可能な複数のセグメントが設けられた環状フレームを有するトランスファと、移動ホイールが取付けられた回転軸を有するシェーピングフォーマを備えた生タイヤ製造装置であって、
前記トランスファの前記環状フレームに取付けられ、前記シェーピングフォーマの前記回転軸の軸ずれを検出する非接触式の第１センサーを有し、前記第１センサーの出力情報と判定基準値とを比較して製造可能範囲であるか否かを判定する第１監視手段と、
前記トランスファの動きによって変動しない位置に取付けられ、前記トランスファの傾きを検出する非接触式の第２センサーを有し、前記第２センサーの出力情報と判定基準値とを比較して製造可能範囲であるか否かを判定する第２監視手段とを備えていることを特徴とする。

前記の生タイヤ製造装置のモニタリングシステムは、
前記第１センサーが、鉛直方向から前記軸ずれを検出するセンサーと、水平方向から前記軸ずれを検出するセンサーとからなることを特徴とする。

前記の生タイヤ製造装置のモニタリングシステムは、
前記第１監視手段が、前記トランスファの動きによって変動しない位置に取付けられ、、前記シェーピングフォーマの前記回転軸の軸ずれを検出する非接触式の第３センサーを有することを特徴とする。

さらに前記の生タイヤ製造装置のモニタリングシステムは、
前記トランスファの前記環状フレームに取付けられ、前記第１および第２の監視手段により製造可能と判定されて製造された生タイヤを直接測定するセンサーを有し、前記センサーの出力情報と判定基準値とを比較して前記生タイヤのユニフォミティー要素を判定する第３監視手段を備えていることを特徴とする。

本発明によれば、製造工程中において人手によらずに高精度に製造を監視することにより、低コストでタイヤの品質を向上させることができる。

本発明に係る生タイヤ製造装置のモニタリングシステムの実施の形態１の斜視図である。 本発明に係る生タイヤ製造装置のモニタリングシステムの実施の形態１の正面図である。 本発明に係る生タイヤ製造装置のモニタリングシステムの実施の形態１の動作を説明する概要図である。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではない。本発明と同一および均等の範囲内において、以下の実施の形態に対して種々の変更を加えることが可能である。

〈実施の形態１〉
１．生タイヤ製造装置
図１は本発明に係る生タイヤ製造装置の実施の形態１の斜視図、図２は本発明に係る生タイヤ製造装置の一実施の形態の正面図、図３は本発明に係る生タイヤ製造装置の動作を説明する概要図である。

図１〜図３に示すように生タイヤ製造装置は、トレッドリング１の成形機１ａと、シェーピングフォーマ２と、成形機１ａとシェーピングフォーマ２との間をレール３に沿って往復動するトランスファ４と、製造工程を制御する制御手段（図示略）とを備えている。

成形機１ａにより成形されたトレッドリング１はトランスファ４によりシェーピングフォーマ２に移送されてシェーピングフォーマ２に取付けられた円筒状の生タイヤ本体（図示略）と一体化されるようになっている。

（１）トランスファ
トランスファ４は、環状フレーム４ａを有しており、環状フレーム４ａにトレッドリング１を把持する拡縮可能な複数のセグメント４ｂが設けられ、複数のセグメント４ｂは環状フレーム４ａの内周側において環状フレーム４ａの周方向に等ピッチで装備されている。トランスファ４は各セグメント４ｂを拡縮させるための拡縮機構を備えており、各セグメント４ｂには上記トレッドリングを把持する一乃至複数の把持部（図示略）が設けられている。

環状フレーム４ａはベースプレート４ｃから立設され、ベースプレート４ｃにはレール３に沿って走行する走行体４ｄが取付けられている。

前記拡縮機構は、図示を省略しているが、シリンダのロッドを伸縮させることにより、リンク機構を介して各セグメント４ｂを環状フレーム４ａの径方向に沿って往復動させるものである。

（２）シェーピングフォーマ
シェーピングフォーマ２は、回転軸２ａと回転軸２ａに沿って近接および離反可能な一対の移動ホイール２ｂと、前記生タイヤ本体のビード部をロックするビードロック手段（図示略）とを備えており、一対の移動ホイール２ｂを近接させることにより前記生タイヤ本体を圧縮すると共に拡径してトロイダル形状に変形させるように構成されている。

シェーピングフォーマ２はマグネットリングパス５により回転駆動する。なお、マグネットリングパス５はリング状のマグネットの磁力を利用した非接触式の動力伝達手段であって、前記マグネットの吸引と反発の原理を利用して動力を伝達するものである。

２．生タイヤ製造装置のモニタリングシステム
次に、本発明の生タイヤ製造装置のモニタリングシステムについて、生タイヤ製造装置と同様に、図１〜図３を用いて説明する。

生タイヤ製造装置のモニタリングシステムは、生タイヤ製造装置に第１および第２の監視手段が備わることにより構成されている。

（１）第１監視手段
第１監視手段は、鉛直方向からシェーピングフォーマ２の回転軸２ａの外周面までの距離を検出する非接触式のレーザー変位センサーＳ１と、水平方向からシェーピングフォーマ２の回転軸２ａの外周面までの距離を検出する非接触式のレーザー変位センサーＳ２とを備えており、これらのレーザー変位センサーＳ１、Ｓ２の出力情報と判定基準値とを比較して製造可能範囲であるか否かを判定するものである。また、これらのレーザー変位センサーＳ１、Ｓ２は、トレッドリング１やトランスファリング（トランスファ４の環状フレーム４ａ）を基準にしたときのシェーピングフォーマ２の回転軸２ａの変化を測定するため、環状フレーム４ａに取り付けられている。なお、レーザー変位センサーＳ１、Ｓ２は共に第１センサーである。

すなわち、第１監視手段は、シェーピングフォーマ２の回転軸２ａの軸芯と直交する同一平面内において、レーザー変位センサーＳ１、Ｓ２から回転軸２ａの外周面までの鉛直線上および水平線上の距離を測定し、軸ずれしていないときの回転軸２ａの外周面までのまでの距離（判定基準値）との比較においてシェーピングフォーマ２の回転軸２ａの軸ずれの度合いを測定して調整の要否を判定する。

本実施の形態の場合には、シェーピングフォーマ２の回転軸２ａを回転させて、回転軸２ａの軸表面の周方向の１２０点でデータを収集する。また、レーザー変位センサーＳ１、Ｓ２からの検出距離は４００ｍｍ、測定精度は０．０５ｍｍに設定されている。また、測定頻度は１０回／日、測定所要時間２ｍｉｎ／回で行われる。

（２）第２監視手段
第２監視手段はトランスファ４の傾きを検出するレーザー変位センサーＳ３（第２センサー）を有し、レーザー変位センサーＳ３の出力情報と、トランスファ４が傾いていないときのトランスファ４の環状フレーム４ａまでの距離（判定基準値）とを比較して製造可能範囲であるか否かを判定するものである。

すなわち、レーザー変位センサーＳ３からトランスファ４の環状フレーム４ａまでの距離を測定し、判断基準値との比較においてトランスファ４の傾きの度合いを測定して調整の要否を判定する。

（３）モニタリングのフロー
（ａ）まず、生タイヤ成形装置の動作を、図３を用いて説明した後に、モニタリングのフローについて説明する。トランスファ４は、成形機１ａとシェーピングフォーマ２の間に位置した状態から成形機１ａに向けて移動して成形機１ａからトレッドリング１を受け取ってシェーピングフォーマ２に向けて移動する。図３中の二点鎖線で示されるトランスファ４はこれらの一連の動きを示している。そして、トレッドリング１を把持したトランスファ４がシェーピングフォーマ２の位置で停止した状態で、シェーピングフォーマ２による前記生タイヤ本体のシェーピングが行われ、前記生タイヤ本体とトランスファ４とを接合させる。

（ｂ）第１および第２の監視手段によるモニタリングは、まず始業前に行われ、トランスファ４の傾きを測定し、ＮＧの場合には生産に移らずトランスファ４の傾きの修正作業に移る。正常な場合にはシェーピングフォーマ２の回転軸２ａの軸ずれ測定に移り、判定がＮＧの場合には、生産に移らず回転軸２ａの修正作業に移る。

（ｃ）生産中の点検においては、トランスファ４が所定の停止位置で停止する度に第２監視手段によるトランスファ４の傾きの監視が行われ（全数測定）、ＮＧの場合、生産は直ちに停止されてトランスファ４の傾きの修正作業に移る。また、トレッドリング１および前記生タイヤ本体が接合位置にない場合に、第１監視手段によるシェーピングフォーマ２の軸ずれの監視が適宜行われる。

（ｄ）以上の作業は、生産ラインにおける直編成システムの１直ごとに行われる。

なお、ＮＧではないが、点検要レベルの装置精度の場合には、状況を知らせるための表示手段、例えば、アラーム灯を点滅させる手段を設けても良い。

３．本実施の形態の効果
（１）タイヤの製造工程中において、製造ラインを停止させることなく、トランスファ４の傾きおよびシェーピングフォーマ２の回転軸２ａの軸ずれを検査できるため、生タイヤの生産性を低下させることなく、トレッドリング１（１ｓｔカバー）と前記生タイヤ本体（２ｎｄカバー）との位置ずれを解消することができ、生タイヤ製造装置の精度の低下によるＲＦＶ、ＲＩＨの悪化を防止することができ、精度の低下の発見の遅れによる不良タイヤの大量発生を防止することができる。また、人件費の低減、作業者のスキルによることなく、高精度のモニタリングが可能になる。

（２）生タイヤ製造装置の精度管理の頻度を上げることができるため、品質面（ＲＦＶ）での重要な管理ポイントを確実に抑えることができる。

（３）レーザー変位センサーＳ１〜Ｓ３（非接触センサー）を用いるため、短時間での測定が可能になり、測定頻度も上げることができる。

〈実施の形態２〉
第１監視手段には、前記トランスファの動きによって変動しない位置、例えば、床面から立設される固定フレームに取付けられるレーザー変位センサー（第３センサー）が備わり、このレーザー変位センサーによっても前記軸ずれを検出する。

これにより、前記トランスファが前記シェーピングフォーマから離れた位置にあるときでも、前記軸ずれの検出が可能になり、測定頻度を高めることができる。

〈実施の形態３〉
本実施の形態は、前記第１および第２の監視手段により製造可能と判定されて製造された生タイヤのユニフォミティー要素を判定する第３監視手段を備えている。

第３監視手段は、製造された生タイヤを直接測定するセンサーを有し、このセンサーの出力情報と判定基準値とを比較して判定する。前記センサーをトランスファの環状フレームに沿って多数個設けられている。

製造された生タイヤを直接測定して生タイヤのユニフォミティー要素を判定するため、生タイヤの信頼性がさらに向上する。さらにタイヤ周上のラジアスが安定するため、タイヤ操案性能の信頼性が向上する効果もある。

１ トレッドリング
１ａ 成形機
２ シェーピングフォーマ
２ａ 回転軸
２ｂ 移動ホイール
３ レール
４ トランスファ
４ａ 環状フレーム
４ｂ セグメント
４ｃ ベースプレート
４ｄ 走行体
５ マグネットリングパス
Ｓ１〜Ｓ３ レーザー変位センサー

Claims (4)

1. 拡縮可能な複数のセグメントが設けられた環状フレームを有するトランスファと、移動ホイールが取付けられた回転軸を有するシェーピングフォーマを備えた生タイヤ製造装置であって、
   前記トランスファの前記環状フレームに取付けられ、前記シェーピングフォーマの前記回転軸の軸ずれを検出する非接触式の第１センサーを有し、前記第１センサーの出力情報と判定基準値とを比較して製造可能範囲であるか否かを判定する第１監視手段と、
   前記トランスファの動きによって変動しない位置に取付けられ、前記トランスファの傾きを検出する非接触式の第２センサーを有し、前記第２センサーの出力情報と判定基準値とを比較して製造可能範囲であるか否かを判定する第２監視手段とを備えていることを特徴とする生タイヤ製造装置のモニタリングシステム。
2. 前記第１センサーが、鉛直方向から前記軸ずれを検出するセンサーと、水平方向から前記軸ずれを検出するセンサーとからなることを特徴とする請求項１に記載の生タイヤ製造装置のモニタリングシステム。
3. 前記第１監視手段が、前記トランスファの動きによって変動しない位置に取付けられ、、前記シェーピングフォーマの前記回転軸の軸ずれを検出する非接触式の第３センサーを有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の生タイヤ製造装置のモニタリングシステム。
4. 前記トランスファの前記環状フレームに取付けられ、前記第１および第２の監視手段により製造可能と判定されて製造された生タイヤを直接測定するセンサーを有し、前記センサーの出力情報と判定基準値とを比較して前記生タイヤのユニフォミティー要素を判定する第３監視手段を備えていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の生タイヤ製造装置のモニタリングシステム。

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