JP2011143688A - タイヤ製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】台タイヤの幅方向中心と円環状トレッドの幅方向中心とを正確に一致させ、かつ、トレッドの波打ちやトレッド端部のめくれや変形を生じさせることなく円環状トレッドを台タイヤに精度良く組み付けることができるタイヤの製造装置を提供する。
【解決手段】台タイヤの外周面に円環状のトレッドを組み付けるタイヤ製造装置であって、台タイヤを固定するドラムと、円環状トレッドの内周面を保持し、円環状トレッドの幅方向に延長する複数の保持手段と、複数の保持手段が保持する円環状トレッドの各保持手段の所定位置に対する位置ズレ量を検出する検出手段とを備え、保持手段が当該保持手段によって保持される円環状トレッドの位置を移動させる搬送手段と備え、各搬送手段が前記検出手段の検出する位置ズレ量に基づいて円環状トレッドを各保持手段の所定位置に位置させるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ製造装置に関し、特にあらかじめ円環状に形成されたトレッドを台タイヤに組み付けるタイヤ製造装置に関する。

タイヤ製造装置の一つとして、個別に製造されたタイヤの基台となる台タイヤと、タイヤのあらかじめ加硫された円環状トレッドとを複数のユニットにより、個別に保持しユニット同士を近接させることにより台タイヤの外周面にトレッドを組み付ける装置が知られている。
タイヤ製造装置の具体的な構成としては、機械本体から水平に延長し、モータの駆動により回転するドラムシャフトと、ドラムシャフトに設けられ、台タイヤ内に空気を注入可能に台タイヤを保持するリム組立て体と、上下２列に配置された複数のローラが突出する棒状体を円周上に均等に複数配置し、かつ棒状体が同期して拡縮するトレッド拡径手段と、トレッド押さえと、トレッド拡径手段とトレッド押さえをリム組立て体方向に移動させる移動機構とを備え、複数の棒状体に円環状トレッドの内径部分を拡径保持し、リム組立て体に台タイヤを固定し、トレッド拡径手段により拡径されたトレッドを台タイヤに対して所定の位置に移動させた後に、トレッドを接近させるように棒状体を台タイヤの周面に当接させ、トレッド押さえでトレッドを台タイヤに押し付け保持し、棒状体を引き抜くことで、台タイヤとトレッドとを一体化する。

また、他のタイヤ製造装置によれば前記棒状体を個別に進退させる構成を備え、棒状体を支持する支持部材に対して棒状体を進退自在とすることで台タイヤとトレッドとの間から棒状体を引き抜くことにより台タイヤとトレッドとを一体化させる構成である。
さらに、トレッド拡径装置には、棒状体の進退を制御するためのセンサが設けられ、トレッドを棒状体に配置するときに、センサを通過するトレッドの両端部を検出してトレッドの幅方向中心を計算し、各棒状体によりトレッドが保持されるそれぞれの位置を検出し、これに基づいて各棒状体を個別に進退させて、各棒状体の所定位置にあらかじめ設けられた位置決め部材にトレッドの端部が接触するようにしてトレッドをトレッド拡径装置に対して整列するようにさせている。

しかしながら、前者によれば、トレッド拡径手段に拡径されたトレッドが整列した状態で台タイヤに組み付けられないため、トレッドが台タイヤに対して幅方向に波打った状態や斜めに組み付けられて組み付け不良を起こす場合がある。また、後者によれば、トレッド拡径装置の棒状体に整列した状態でトレッドが保持されるが、トレッドを整列させるときにトレッドの端部を位置決め部材に接触させることで整列させているため、例えば、トレッドがウイングタイプの場合、つまり、トレッドの両端部が薄肉で成型されている場合には、位置決め部材に接触したときに薄肉のトレッド端部にめくれや変形が生じてしまい、台タイヤへの組み付けを行ったときに、このめくれや変形部分がそのままの状態で台タイヤに組み付けられ、タイヤの性能に影響を及ぼしてしまう場合がある。さらに、前者、後者ともトレッド押さえにより円環状トレッドを台タイヤに固定して、棒状体を引き抜くようにしているので、円環状トレッドと棒状体の摩擦により、トレッドが台タイヤに対して幅方向に波打った状態で組み付けられる組み付け不良を起こす場合がある。

特開昭５０−１５８６７６号公報 ＵＳ ４０３６６７７ ＵＳ ６５２１０７１ Ｂ２

本発明は、上記課題を解決するため、台タイヤの幅方向中心と円環状トレッドの幅方向中心とを正確に一致させ、かつ、トレッドの波打ちやトレッド端部のめくれや変形を生じさせることなく円環状トレッドを台タイヤに精度良く組み付けることができるタイヤの製造装置を提供する。

本発明の第１の構成として、台タイヤの外周面に円環状のトレッドを組み付けるタイヤ製造装置であって、台タイヤを固定するドラムと、円環状トレッドの内周面を保持し、円環状トレッドの幅方向に延長する複数の保持手段と、複数の保持手段が保持する円環状トレッドの各保持手段の所定位置に対する位置ズレ量を検出する検出手段とを備え、保持手段が当該保持手段によって保持される円環状トレッドの位置を移動させる搬送手段を備え、各搬送手段が検出手段の検出する位置ズレ量に基づいて円環状トレッドを各保持手段の所定位置に位置させるように構成した。
本発明によれば、作業者が円環状トレッドを複数の保持手段に配設するだけで、円環状トレッドが各保持手段の所定位置に位置するので、円環状トレッドが幅方向に波打った状態で組み付けられる組み付け不良を防止できる。また、何れかの部位において円環状トレッドの幅方向中心を台タイヤの幅方向中心に一致させるだけで、台タイヤの幅方向中心と円環状トレッドの幅方向中心とを精度良く一致させることができる。

本発明の第２の構成として、所定位置が保持手段の延長方向の中心位置であるように構成した。
本発明によれば、保持手段に対して円環状トレッドが左右対称の位置に保持されるので、幅広の円環状トレッドであっても確実に保持することができ、かつ、台タイヤの幅方向中心に保持手段の延長方向中心を一致させることにより、台タイヤの幅方向中心と円環状トレッドの幅方向中心とを一致させることができる。

本発明の第３の構成として、保持手段がドラムの中心軸を中心とする同心円上に複数配置され、搬送手段が当該保持手段の延長方向に沿って掛け渡されるコンベアベルトであるように構成した。
本発明によれば、コンベアベルトがトレッドを保持するので、端部が薄厚の円環状トレッドであっても変形させることなく保持手段上を移動させ、トレッド端部のめくれや変形を生じさせることなく台タイヤに組み付けることができる。

本発明の第４の構成として、検出手段が撮像手段である構成とした。
本発明によれば、検出手段を撮像手段で構成したことにより、所定位置が円環状トレッドの周面に色彩としてペイントされたものであっても、立体的なトレッドパターンであっても所定位置を検出することができる。

本発明の第５の構成として、タイヤの製造装置は、複数の保持手段をドラムの半径方向に移動させる拡径手段を備える構成とした。
本発明によれば、円環状トレッドを複数の保持手段によりを周方向に拡径させて、台タイヤの周面の直径よりも大きな直径に拡径することができる。

本発明に係るタイヤ製造装置の全体概略図。 本発明に係る台タイヤ保持装置の側面図及び平面図。 本発明に係るトレッド拡径装置の側面図及び正面図。 本発明に係る保持手段の側面図及び平面図。 本発明に係る搬送手段に対するトレッド幅中心検出手段の配置を示す上面図。 本発明に係る制御装置のブロック図。 本発明に係る円環状トレッドを台タイヤに組み付ける作業工程図。

以下、発明の実施形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、また実施形態の中で説明される特徴の組合せのすべてが発明の解決手段に必須であるとは限らず、選択的に採用される構成を含むものである。

以下、本発明のタイヤ製造装置１について説明する。
図１は、タイヤ製造装置１の全体概略図であって、同図に示すようにタイヤ製造装置１は概略、台タイヤ１０を固定する台タイヤ保持装置２と、台タイヤ１０の外径よりも小さな内径であらかじめ加硫，成型された円環状トレッド（以下、トレッドと記す）１１を拡径するトレッド拡径装置３と、台タイヤに組み付けられたトレッド１１の表面を押圧する押圧装置４と、トレッド１１を台タイヤ１０に組み付ける制御を行う制御装置５とを備える。これら各装置は、搭載面が水平に形成された基台６上に搭載される。以下、各装置２乃至５について順を追って説明する。なお、円環状トレッドは、台タイヤの外径よりも小さな内径としたが、台タイヤの外径と同じ、若しくは大きくても良い。

図２（ａ）は、台タイヤ保持装置２の側面図を示し、図２（ｂ）は台タイヤ保持装置２の平面図を示す。
台タイヤ保持装置２は、保持装置本体２１と、保持装置本体２１の内部から外部に水平方向に延長するドラムシャフト２２と、ドラムシャフト２２を回転させるドラムモータ２４と、保持装置本体２１に内蔵されるコンプレッサ２５と、ドラムシャフト２２の先端部に固着されるドラム２３と、ＣＣＤカメラ２７及び投光器２８とからなる台タイヤ中心検出手段２６を備える。
保持装置本体２１は、基台６の長手方向Ｅの一側側に搭載され、ドラムシャフト２２が長手方向Ｅに貫通する。ドラムシャフト２２は、保持装置本体２１に固定される図外の軸受けにより回転可能に支持される。ドラムシャフト２２の先端にはドラム２３が取り付けられ、他端にはプーリ２９が取り付けられる。

ドラム２３は、円筒状に形成されたホイールのようなもので、ホイールの径方向に放射状に分割された複数のドラムピースからなり、種々のタイヤサイズに対応可能なように各ドラムピースを径方向に拡縮させる拡縮機構を備える。拡縮機構としては、ドラムピースに取り付けられる図外のエアシリンダに対して空気を供給，排出することで各ドラムピースを径方向に移動させる機構が挙げられ、ドラム２３は、台タイヤ１０の内径部１０ａに沿った状態で台タイヤ１０を回転不能に保持する。
また、ドラム２３には、ドラム２３の周面２３ａに内圧保持手段３２を構成するシールリング３４が取り付けられる。シールリング３４は、帯状のゴム等からなる素材を円筒状に成型し、ドラム２３の周面２３ａを包囲するように密着する。さらに、シールリング３４には厚さ方向に貫通するバルブ３５を備える。よって、ドラム２３が拡径するとシールリング３４が各ドラムピースの隙間を覆うように引き伸ばされた状態で台タイヤ１０の内径部１０ａとシールリング３４とが密着し、台タイヤ１０の内部空間がシールリング３４により塞がれて閉空間を形成し、バルブ３５を介して台タイヤ１０内に供給される空気の漏れを防止する。

ドラムモータ２４は、モータ内部に減速機構を備えるギアードモータにより構成され、モータの回転力が減速された状態で出力される。ドラムモータ２４の回転出力軸２４ａには、プーリ３６が取り付けられる。プーリ３６とドラムシャフト２２に固定されたプーリ２９には、ベルト３８が掛け渡され、ベルト３８を介してドラムモータ２４の回転がドラムシャフト２２に伝達される。

台タイヤ中心検出手段２６は、ＣＣＤカメラ２７と投光器２８により構成され、保持装置本体２１の上面から延長する支持柱３９の先端に固定される。
ＣＣＤカメラ２７は、撮像中心がドラム２３の幅方向中心Ｗ１となるように固定され、投光器２８は照射するスリット光がドラム２３の幅方向に延長するように所定角度を以って支持柱３９に固定される。
投光器２８が照射するスリット光の幅は、台タイヤの幅よりも広くなるように設定され、後述の制御装置５がＣＣＤカメラ２７から出力された画像から台タイヤ１０の幅Ｗを検出し、幅Ｗに基づいて台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２の位置を検出する。

押圧装置４は、ステッチャーと呼ばれ、ドラム２３に取り付けられた台タイヤ１０の周面と対向する位置に配置される。図２（ｂ）に示すように押圧装置４は、基台６に立設されるフレーム４１と、フレーム４１の側面から台タイヤ１０の周面に対向するように突出する一対のアーム４２，４２と、アーム４２，４２により回転自在に保持されるローラ４３とにより構成される。
フレーム４１から突出するアーム４２は、台タイヤ１０の周面と対向し、図外の駆動機構により、台タイヤ１０の幅方向及び径方向に移動する。
アーム４２に保持されるローラ４３は、回転自在にアーム４２に保持され、台タイヤ１０に組み付けられたトレッド１１の表面と接触することにより回転し、トレッド１１が台タイヤ１０に対して押圧されることにより台タイヤ１０に貼り付けられたときの歪みが除荷される。

図３（ａ）は、トレッド拡径装置３の側面図を示し、図３（ｂ）は、トレッド拡径装置３の正面図を示す。
台タイヤ保持装置２のドラム２３とトレッド拡径装置３との間には、図２に示すドラムシャフト２２の回転する中心軸Ａと平行な一対のレール８，８が基台６上に敷設される。トレッド拡径装置３は、レール８，８上をドラム２３に対して近接又は離間する方向に移動可能な車輪９ａを備えた台座９上に設置される。
トレッド拡径装置３は、拡径装置本体４５と拡径手段４６と保持手段４７とトレッド幅中心検出手段４８と移動手段４９とにより構成される。
拡径装置本体４５は、主たる構成として、回転主軸５１と円板部５２とトレッド回転モータ５３とを備える。
回転主軸５１は、拡径装置本体４５の内部から外部へと水平に延長する軸体であって、中心軸Ｂがドラムシャフト２２の中心軸Ａと同軸となるように拡径装置本体４５内に設けられた図外の軸受けにより支持される。つまり、トレッド拡径装置３の中心軸Ｂと台タイヤ保持装置２のドラムシャフト２２の中心軸Ａとは、軸心が一致する。

円板部５２は、回転主軸５１における台タイヤ保持装置２側に延長する端部に取り付けられる。
円板部５２は、ドラム２３と対向する平面状の取付面５４ａと、回転主軸５１と接続するフランジ面５４ｂとを有する円形盤であって、その直径が組み付け対象となるトレッド１１よりも大きく形成される。取付面５４ａとフランジ面５４ｂとは、互いに平行な面として形成され、回転主軸５１の中心軸Ｂが直交するように、回転主軸５１に対してフランジ面５４ｂが取り付けられる。
拡径装置本体４５内における回転主軸５１の中間部には、プーリ６１が取り付けられる。回転主軸５１を回転させるトレッド回転モータ５３は、拡径装置本体４５内に内蔵され、台座９上に固定される。トレッド回転モータ５３の回転出力軸には、プーリ６２が取り付けられ、プーリ６１とプーリ６２とにベルト６３が掛け渡され、トレッド回転モータ５３の回転力がベルト６３を介して回転主軸５１に伝達される。
また、回転主軸５１の他端部には、円板部５２の回転角度を検出する回転角センサ６５が取り付けられ、後述の制御装置５に回転角度を出力する。

円板部５２の取付面５４ａには、複数の拡径手段４６が取り付けられる。
拡径手段４６は、リニアレール５７とリニアレール５７上をスライドするスライダ５８とにより構成される。リニアレール５７は、取付面５４ａの中心から放射状に延長するレール体であって、円板部５２の周方向に沿って等しい間隔で敷設される。
リニアレール５７は、リニアレール５７の延長方向に延長する回転ボルトを備え、当該回転ボルトに対応するナットをスライダ５８が有することにより、ボルトナット機構を構成し、リニアレール５７の端部に取着された回転ボルトを回転させるサーボモータ６６が駆動することにより、スライダ５８がリニアレール５７に沿って円板部５２の径方向にスライド可能である。
なお、本例において、拡径手段を構成するリニアレール５７及びスライダ５８を１０組としたがこの数に限らず、８組や１２組としても良い。また、拡径手段をリニアレール５７により構成したが、リンク機構等により構成しても良い。また、スライダ５８には、保持手段４７が取り付けられる。

図４（ａ）は、保持手段４７の側面図を示し、図４（ｂ）は、保持手段４７の平面図を示す。
図４（ａ），（ｂ）に示すように、保持手段４７は一端がスライダ５８に固定され、円板部５２の取付面５４ａから突出するようにドラム２３側へと延長する爪部５５と、爪部５５の延長方向に沿って掛け渡される搬送手段としてのコンベアベルト７３とを備える。
爪部５５は、スライダ５８上からドラム２３に向かって水平に延長する一対の長枠７１，７１と、長枠７１，７１の間において、長枠の延長方向に沿って所定間隔をもって回転可能に支持される複数のタイミングホイール７２とを備える。長枠７１，７１は、取り付け対象たるトレッド１１の幅よりも十分長い長さで形成され、複数のタイミングホイール７２の回転軸７２ａを支持する複数の保持孔７１ａを有する。保持孔７１ａのうち、ドラム２３と最も近い位置にある保持孔７１ａは、取り付けられるタイミングホイール７２の一部が長枠７１，７１の先端から露出する位置に開設される。また、保持孔７１ａの中心は、長枠７１，７１の厚み方向の中心線Ｈよりも、一方にオフセットするように形成され、取り付けられるタイミングホイール７２の一部が長枠７１，７１の上面から露出する。

タイミングホイール７２は、保持孔７１ａで支持される回転軸７２ａ周りを回転し、スライダ５８側に位置するタイミングホイール７２の回転軸７２ａにはサーボモータ７４が直接接続される。タイミングホイール７２の外周面７２ｂには、周方向にギザ状の凹凸が形成される。

複数のタイミングホイール７２には、搬送手段としてのコンベアベルト７３が掛け渡される。
複数のタイミングホイール７２にコンベアベルト７３が掛け渡されると、コンベアベルト７３におけるトレッド１１の内周面と接する上面７３Ａが長枠７１，７１の上面よりも上方に位置し、長枠７１，７１の先端面よりもドラム２３側に位置することとなる。よって、図１に示すように複数の爪部５５に掛け渡されるトレッド１１は、サーボモータ７４の正転又は逆転駆動によりコンベアベルト７３上を長枠７１，７１に接触することなくドラム２３と近接する方向又はドラム２３から離間する方向へ移動可能である。
また、爪部５５の長枠７１，７１はスライダ５８に固定されているため、複数の爪部５５に掛け渡されたトレッド１１が複数のスライダ５８とともにリニアレール５７に沿って円板の円形面５６を法線方向Ｎに移動することで拡縮させることができる。

図５は、搬送手段に対するトレッド幅中心検出手段４８の配置を示す上面図である。
トレッド幅中心検出手段４８は、例えば、ＣＣＤカメラ７５と投光器７６とにより構成される。図３（ａ）に示すように、ＣＣＤカメラ７５と投光器７６は、拡径装置本体４５から水平方向に延長されるアーム７７の先端に取り付けられる。ＣＣＤカメラ７５は、撮像中心Ｗ５が爪部５５の延長方向の中心Ｗ３と一致するように配置される。また、投光器７６は、爪部５５の延長方向と平行な帯状光を爪部５５で保持可能なトレッド１１の最大幅ＭＷよりも幅広の範囲にＣＣＤカメラ７５の下方から照射する。
上記構成により、トレッド１１の幅方向中心Ｗ４に形成され、トレッド１１の周方向に連続する凹凸や着色線、例えば白線を後述の制御装置５で検出するために、爪部５５に掛け渡されたトレッド１１の幅方向に照射された帯状光を撮像し、後述の制御装置５に撮像画像を出力する。
なお、トレッド幅中心検出手段４８をＣＣＤカメラ７５と投光器７６により構成したが、これに限定されず、例えば、検出する幅方向中心Ｗ４が立体的なトレッドパターンの一部のときには、２次元形状センサによりトレッド１１の幅方向断面形状を検出し、幅方向断面からトレッド１１の幅方向中心Ｗ４を検出すれば良い。

移動手段４９は、サーボモータを内蔵するアクチュエータにより構成され、サーボモータの回転によりシリンダ４９ａからピストン４９ｂが進退する。移動手段４９は、シリンダ４９ａが基台６に固定され、ピストン４９ｂが台座９の前縁部に固定される押圧板９ｂに固定され、後述の制御装置５からの進退信号によりピストン４９ｂを進退させて、トレッド拡径装置３を台タイヤ保持装置２のドラム２３に対して近接又は離間させる。

図６は、制御装置５のブロック図及び電気的接続を示す。
制御装置５は、記憶部１５と制御部１６と演算処理部１７を備え、トレッド１１と台タイヤ１０との組み付けを制御する。制御装置５には、操作パネル、ドラム２３の拡縮機構であるエアシリンダ、内圧保持手段３２としてのコンプレッサ２５、ドラムモータ２４、トレッド拡径装置３のトレッド回転モータ５３、拡径手段４６のサーボモータ６６、保持手段４７のサーボモータ７４、回転角センサ６５、台タイヤ中心検出手段２６のＣＣＤカメラ２７及び投光器２８、トレッド幅中心検出手段４８のＣＣＤカメラ７５及び投光器７６、トレッド拡径装置３を台タイヤ保持装置２方向に近接又は離間させる移動手段４９、台タイヤ１０に組み付けられたトレッド１１を押しならす押圧装置４が接続される。
記憶部１５は、トレッド１１の種類やサイズ、台タイヤの構造やサイズ、トレッド１１と台タイヤ１０との組合せパターンに関する情報をあらかじめ記憶する。制御部１６は、トレッド１１と台タイヤ１０の組み付け全般を制御する。
演算処理部１７は、台タイヤ中心検出手段２６により検出される台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２とトレッド１１の幅方向中心Ｗ４とのズレ量を演算し、台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２とトレッド１１の幅方向中心Ｗ４とが一致するように移動手段４９の移動量を計算する。また、トレッド拡径装置３が台タイヤ保持装置２から離間する速度に対応して、トレッド１１を台タイヤ１０に組み付けるときのコンベアベルト７３の回転速度を算出する。

制御部１６と接続される操作パネルは、組み付けを行うトレッド１１と台タイヤ１０の情報を選択的に入力可能なタッチパネル式等により構成され、作業員によりトレッド１１と台タイヤ１０の情報が入力される。
制御部１６は、操作パネルから入力された台タイヤ１０の情報に基づき、台タイヤ１０のサイズに合うように、ドラム２３の拡縮機構であるエアシリンダに対して保持信号を出力し、台タイヤ１０の内径に沿うようにドラム２３を拡縮動作させる。
また、制御部１６は内圧保持手段３２に対して、ドラム２３に固定された台タイヤ１０に所定の内圧となるようにコンプレッサ２５からの空気を供給する内圧供給信号を出力する。

また、制御部１６は、台タイヤ中心検出手段２６のＣＣＤカメラ２７に対し、台タイヤ１０をドラム２３に設置する前に、ドラム２３の幅方向中心Ｗ１を検出するゼロ点検出信号と、ドラム２３に保持された台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２を検出するための撮像を開始する旨の台タイヤ幅方向中心検出信号とを出力する。
そして、制御部１６からのドラムモータ２４に対する回転開始信号によってドラム２３が回転するとＣＣＤカメラ２７から制御装置５に対して撮像画像が出力される。

また、制御部１６は、トレッド回転モータ５３に対してトレッド回転信号を出力する。
当該トレッド回転信号に基づいてトレッド回転モータ５３が回転すると、複数の爪部５５に掛け渡されたトレッド１１が周方向に回転し、爪部５５の延長方向の中心Ｗ３とトレッド１１の幅方向中心Ｗ４との位置ズレ量がトレッド幅中心検出手段４８によって検出される。

また、制御部１６は、トレッド回転モータ５３に対するトレッド回転信号の出力と同時にトレッド幅中心検出手段４８のＣＣＤカメラ７５に対して撮像を開始する旨のトレッド幅中心検出信号を出力する。そして、ＣＣＤカメラは、当該信号によって撮像を開始し、制御装置５に対して撮像画像を出力する。

また、制御部１６は、複数のスライダ５８のサーボモータ６６に対して拡径信号及び縮径信号を出力する。
サーボモータ６６に対して拡径信号が出力されると、爪部５５は円形面５６の径方向外側へ徐々に移動し、複数の爪部５５に掛け渡されたトレッド１１の直径が台タイヤ１０の直径よりも大径となるように拡径される。
一方、サーボモータ６６に対して縮径信号が出力されると、爪部５５は円形面５６の径方向内側へ徐々に移動し、複数の爪部５５に掛け渡されたトレッド１１の直径が拡径された状態から、ドラム２３の直径に近づくように縮径される。
なお、縮径信号は、台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２とトレッド１１の幅方向中心Ｗ４とが一致したときに、出力される信号である。

また、制御部１６は、トレッド拡径装置３の爪部５５のコンベアベルト７３を駆動するサーボモータ７４に対してセンタリング信号と組み付け信号とを出力する。
センタリング信号は、複数のサーボモータ７４に対して個別に出力される信号であって、各爪部５５に掛け渡されたトレッド１１の幅方向中心Ｗ４を爪部５５の延長方向の中心Ｗ３に調整するための信号である。
つまり、センタリング信号が出力されるとコンベアベルト７３の上面７３Ａと接するトレッド１１の内周面がコンベアベルト７３の駆動方向（ドラム２３と近接する方向又は離間する方向）に修正され、全てのサーボモータ７４の動作が完了すると、トレッド１１は各爪部５５において互いに同一の位置に掛け渡された状態となる。
組み付け信号は、複数のサーボモータ６６に対して一括して出力される信号であって、修正動作によって各爪部５５に掛け渡されたトレッド１１をその姿勢を維持したまま搬送するための信号である。組み付け信号は、台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２とトレッド１１の幅方向中心Ｗ４とが一致するようにトレッド１１が配置されたときに出力され、当該信号に基づいてトレッド１１を爪部５５のコンベアベルト７３から搬送して台タイヤ１０の周面上に載置する。

また、制御部１６は、移動手段４９に対して位置合わせ信号、離間信号及び待機信号を出力する。位置合わせ信号は、トレッド拡径装置３、即ち、トレッド１１を台タイヤ保持装置２のドラム２３に対して近接させる信号であって、当該信号の出力によりトレッド拡径装置３がレール８上をドラム２３の近接方向に移動する。
離間信号は、位置合わせ信号に基づいてトレッド拡径装置３が所定の位置（載置位置）まで移動した後に、トレッド１１をドラム２３の周面上に載置する際に出力される信号であって、当該信号の出力により、トレッド拡径装置３がレール８上をドラム２３の離間方向に移動する。

また、制御部１６は、押圧装置４に対して慣らし信号を出力する。慣らし信号は、台タイヤ１０にトレッド１１が組み付けられたときに、押圧装置４のローラ４３をトレッド１１方向に移動させてトレッド１１を台タイヤ１０に押圧して固定する信号である。

また、制御装置５には、台タイヤ中心検出手段２６が撮像する撮像画像と、トレッド幅中心検出手段４８が撮像する撮像画像とが入力される。さらに、トレッド幅中心検出手段４８により撮像された爪部５５の角度が回転角センサ６５から入力される。

図７は、本発明のタイヤ製造装置１を用いて台タイヤ１０にトレッド１１を組み付ける際のフローを示す。
図７に示すように、台タイヤ１０とトレッド１１との組み付けは、まず、台タイヤ１０をドラム２３の周面上にセットし、トレッド１１を複数の爪部５５に掛け渡す。
次に、操作パネルから台タイヤ１０のタイヤサイズ及びトレッド１１種別等の情報を入力する。制御装置５は、ドラム２３を拡径させて、コンプレッサ２５に蓄えられた空気を台タイヤ１０に供給する内圧供給信号をドラム２３に出力して、台タイヤ１０をドラム２３に固定する。

次に、ドラム２３を回転させて、台タイヤ１０の表面をＣＣＤカメラ２７で連続的に撮像して台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２が周方向にわたりドラム２３の中心軸Ａに対して直交するように取り付けられているかを確認する。もし、台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２が周方向にわたりドラム２３の中心軸Ａに対して直交するように取り付けられていない場合には、再度、台タイヤ１０をドラム２３に固定し直す。
台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２が周方向にわたりドラム２３の中心軸Ａに対して直交するように取り付けられた場合には、台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２を記憶する。

一方、トレッド拡径装置３の爪部５５に掛け渡されたトレッド１１は、制御装置５からの拡径信号に基づいて、すべてのスライダ５８が同期して径方向外側に移動し、トレッド１１の直径が台タイヤ１０の外径よりも大きくなるように拡径される。
次に、制御装置５は、トレッド回転モータ５３にトレッド回転信号を出力して円板部５２を回転させ、さらにＣＣＤカメラ７５にトレッド幅中心検出信号を出力して回転するトレッド１１の表面を撮像する。ＣＣＤカメラ７５により取得され、出力される撮像画像に基づき、制御装置５は、トレッド１１のマーカーに相当する位置、つまり、トレッド１１の幅方向中心Ｗ４を検出し、当該幅方向中心Ｗ４と各爪部５５の延長方向の中心Ｗ３とのズレ量を演算して算出する。さらに、制御装置５、位置ズレ量が検出されたときの回転角センサ６５により検出されるドラム２３の角度と、位置ズレ量とを対応させて記憶し、ズレ量に対応した角度に位置する爪部５５のサーボモータ７４を駆動することでコンベアベルト７３を回転させて、トレッド１１の幅方向中心Ｗ４を爪部５５の延長方向の中心Ｗ３に位置するように、各爪部５５のコンベアベルト７３を制御する。これにより、トレッド１１が爪部５５の延長方向の中心Ｗ３の位置に整列した状態で保持される。

以上の工程により、ドラム２３に対する台タイヤ１０のセット、及び、爪部５５に対するトレッド１１の保持が完了すると、以下の工程により台タイヤ１０に対するトレッド１１の組み付け動作が開始される。
トレッド１１が爪部５５に対して整列した状態で保持されると、制御装置５は移動手段４９に位置合わせ信号を出力し、トレッド拡径装置３を台タイヤ保持装置２のドラム２３に対して近接する方向に移動させ、トレッド１１がドラム２３上にセットされた台タイヤ１０の周囲を囲繞する位置で停止させる。
次に、ＣＣＤカメラ２７が、トレッド１１の幅方向中心Ｗ４と台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２とのズレ量を検出するために撮像を開始し、撮像画像を出力する。なお、台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２は、最初の台タイヤ１０の固定時に検出された位置を記憶しているので、実際は、トレッド１１の幅方向中心Ｗ４のみを検出している。ＣＣＤカメラ２７により取得されたトレッド１１の表面の画像から、制御装置５は、トレッド１１の幅方向中心Ｗ４を示す凹凸部を検出して、あらかじめ記憶している台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２の位置とのズレ量を検出し、検出されたズレ量に基づいて移動手段４９を駆動して台タイヤ１０に対するトレッド１１の位置を調節して、トレッド１１の幅方向中心Ｗ４と台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２とを一致させる。

次に、トレッド１１の幅方向中心Ｗ４と台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２とが一致すると、制御装置５は、サーボモータ６６に縮径信号を出力して、爪部５５の底部が台タイヤ１０の周面と接する位置までスライダ５８を中心方向に移動させる。
次に、制御装置５は、移動手段４９に離間信号を出力してトレッド拡径装置３を後退させるとともに、爪部５５のサーボモータ７４に組み付け信号を出力して、トレッド拡径装置３の後退速度に対応させてトレッド１１を台タイヤ１０の周面上に載せるようにコンベアベルト７３を回転させる。つまり、トレッド拡径装置３がドラム２３から離間する速度と、コンベアベルト７３がトレッド１１を搬送する速度とが同じになるように爪部５５のサーボモータ７４に組み付け信号を出力する。これにより、トレッド１１は、相対的に静止した状態で台タイヤ１０に対して組み付けられる。

次に、トレッド１１が爪部５５から離間して、完全に台タイヤ１０の周面上に載置されると、制御装置５は、移動手段４９に待機信号を出力して、トレッド拡径装置３を所定の待機位置に移動させる。
次にトレッド１１が組み付けられた台タイヤ１０に異常がないか検査するため、ドラムモータ２４に回転開始信号を出力し、さらに、ＣＣＤカメラ２７により組み付けられたトレッド１１の表面を周方向に撮像する。ＣＣＤカメラ２７により撮像された撮像画像によって、トレッド１１の幅方向中心Ｗ４の左右のブレ量と、トレッド１１の幅方向中心Ｗ４と制御装置５にあらかじめ記憶された台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２とのズレ量を制御装置５により検出し、ブレ量及びズレ量が所定の範囲内のときには正常と判定し、異常のときは、操作パネルにエラーを出力し、例えば作業員によりドラム２３から取り外され廃棄される。

次に、組み付けが正常の場合には、押圧装置４に慣らし信号を出力して、ローラ４３がトレッド表面に接触するように動作させて、組み付けられたタイヤが所定回数回転するまでローラ４３をタイヤ幅方向に移動させてトレッド１１を台タイヤ１０になじませる。
以上の工程により、台タイヤ１０に対するトレッド１１の組み付けが完了する。

以上説明したように、本発明のタイヤ製造装置１によれば、基台６上に台タイヤ１０を固定する台タイヤ保持装置２と台タイヤ保持装置２に対面する位置にトレッド拡径装置３とを配置し、基台６上に敷設されたレール８，８に沿ってトレッド拡径装置３が台タイヤ保持装置２に対して近接し、台タイヤ保持装置２に固定される台タイヤ１０に対して、拡径されたトレッド１１を配置することで、台タイヤ１０とトレッド１１とが一体化される。
特に、トレッド拡径装置３が、トレッド拡径装置３の爪部５５に掛け渡されたトレッド１１の幅方向中心Ｗ４を検出するトレッド幅中心検出手段４８を備えたことにより、トレッド拡径装置３の各爪部５５の延長方向の中心Ｗ３とトレッド１１の幅方向中心Ｗ４とが一致するようにコンベアベルト７３を個別に制御し、円板部５２の円形面５６と平行になるようにトレッド１１を整列させることが可能となり、作業者はトレッド１１を複数の爪部５５に掛け渡すだけで済む。
また、トレッド１１が円板部５２の円形面５６と平行に整列した状態で爪部５５に保持されたことで、トレッド１１を台タイヤ１０に組み付ける際に、トレッド拡径装置３を移動させるだけで、台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２とトレッド１１の幅方向中心Ｗ４とを一致させることができる。
さらに、台タイヤ１０にトレッド１１を組み付けるときには、台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２とトレッド１１の幅方向中心Ｗ４とが一致するようにトレッド拡径装置３を移動させ、台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２とトレッド１１の幅方向中心Ｗ４とが一致した状態を保つように、爪部５５を台タイヤ１０に当接させた後に、トレッド拡径装置３を台タイヤ１０から離間させ、この離間する速度と対応するように、各爪部５５のコンベアベルト７３の各サーボモータ７４を同期させて駆動し、トレッド１１がその場に静止しているようにコンベアベルト７３の回転速度とピストン４９ｂの収縮速度を同調させることにより、台タイヤ１０の周面に対してトレッド１１の一方の端縁から他方の端縁までを載置することができる。

なお、上記実施形態において、トレッド拡径装置３がドラム２３から離間する速度と、コンベアベルト７３がトレッド１１を搬送する速度とが同じになるように爪部５５のサーボモータ７４に組み付け信号を出力させて、トレッド１１が相対的に静止した状態で台タイヤ１０に対して組み付けられるようにしたが、トレッド１１が台タイヤ１０に組み付けられるときのコンベアベルト７３の回転速度に応じて、トレッド拡径装置３を台タイヤ保持装置２から離間させる速度を制御装置５により算出して、トレッド拡径装置３を後退させて、トレッド１１が相対的に静止した状態で台タイヤ１０に対して組み付けられるようにしても良い。

また、上記構成のタイヤ製造装置１に、さらに台タイヤ保持装置２とトレッド拡径装置３との間の距離を検出する装置間距離センサを設けても良い。
この場合、制御装置５の演算処理部１７では、台タイヤ中心検出手段２６により検出された台タイヤの幅方向中心Ｗ２とドラム２３の幅方向中心Ｗ１とのズレ量を演算し、ドラム２３の幅方向中心Ｗ１を組み付け原点として、装置間距離センサにより測定された台タイヤ保持装置２とトレッド拡径装置３との距離と、上記ズレ量を補正値として加えてトレッド拡径装置３の移動距離を算出して、台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２とトレッド１１の幅方向中心Ｗ４とが一致するように移動手段４９に位置合わせ信号を出力する。台タイヤ１０の幅方向中心Ｗ２とトレッド１１の幅方向中心Ｗ４とが一致したときに、コンベアベルト７３を駆動し、コンベアベルト７３の移動速度に対応するように、移動手段４９を台タイヤ１０から離間するように離間信号を出力して移動させれば良い。

また、トレッド幅中心検出手段４８の他の形態として、トレッド幅中心検出手段４８を各爪部５５に設けて、各爪部５５に設けられたトレッド幅中心検出手段４８と制御装置５とを接続してトレッド１１の幅方向中心Ｗ４と爪部５５の延長方向の中心Ｗ３のズレ量を個別に検出して、爪部５５毎にトレッド１１の幅方向中心Ｗ４と爪部５５の延長方向の中心Ｗ３が一致するように各コンベアベルト７３を駆動することにより、トレッド１１を回転させることなく、爪部５５毎にトレッド１１の幅方向中心Ｗ４と爪部５５の延長方向の中心Ｗ３を一致させることができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

１ タイヤ製造装置、２ 台タイヤ保持装置、３ トレッド拡径装置、
４ 押圧装置、５ 制御装置、６ 基台、８ レール、
９ 台座、９ａ 車輪、９ｂ 押圧板、１０ 台タイヤ、１０ａ 内径部、
１１ 円環状トレッド、１５ 記憶部、１６ 制御部、１７ 演算処理部、
２１ 保持装置本体、２２ ドラムシャフト、２３ ドラム、２３ａ 周面、
２４ ドラムモータ、２４ａ 回転出力軸、２５ コンプレッサ、
２６ 台タイヤ中心検出手段、２７ ＣＣＤカメラ、２８ 投光器、２９ プーリ、
３２ 内圧保持手段、３４ シールリング、３５ バルブ、３６ プーリ、
３８ ベルト、３９ 支持柱、４１ フレーム、４２ アーム、４３ ローラ、
４５ 拡径装置本体、４６ 拡径手段、４７ 保持手段、
４８ トレッド幅中心検出手段、４９ 移動手段、４９ａ シリンダ、
４９ｂ ピストン、５１ 回転主軸、５２ 円板部、５３ トレッド回転モータ、
５４ａ 取付面、５４ｂ フランジ面、５５ 爪部、５７ リニアレール、
５８ スライダ、６１ プーリ、６２ プーリ、６３ ベルト、６５ 回転角センサ、
６６ サーボモータ、７１ 長枠、７１ａ 保持孔、
７２ タイミングホイール、７２ａ 回転軸、７２ｂ 外周面、
７３ コンベアベルト、７４ サーボモータ、７５ ＣＣＤカメラ、７６ 投光器、
Ａ；Ｂ 中心軸、Ｗ１；Ｗ２；Ｗ４ 幅方向中心、Ｗ３ 中心、Ｈ 中心線。

Claims (5)

1. 台タイヤの外周面に円環状のトレッドを組み付けるタイヤ製造装置であって、
   前記台タイヤを固定するドラムと、
   前記円環状トレッドの内周面を保持し、前記円環状トレッドの幅方向に延長する複数の保持手段と、
   前記複数の保持手段が保持する円環状トレッドの各保持手段の所定位置に対する位置ズレ量を検出する検出手段とを備え、
   前記保持手段が当該保持手段によって保持される円環状トレッドの位置を移動させる搬送手段を備え、
   各搬送手段が前記検出手段の検出する位置ズレ量に基づいて円環状トレッドを各保持手段の所定位置に位置させることを特徴とするタイヤ製造装置。
2. 前記所定位置が前記保持手段の延長方向の中心位置であることを特徴とする請求項１に記載のタイヤ製造装置。
3. 前記保持手段が前記ドラムの中心軸を中心とする同心円上に複数配置され、
   前記搬送手段が当該保持手段の延長方向に沿って掛け渡されるコンベアベルトであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のタイヤ製造装置。
4. 前記検出手段は撮像手段であることを特徴とする請求項１乃至請求項３いずれかに記載のタイヤ製造装置。
5. 前記タイヤの製造装置は、前記複数の保持手段を前記ドラムの半径方向に移動させる拡径手段を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれかに記載のタイヤ製造装置。

Images