JP2013231612A - ビード貼付状態の検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤの生カバーを中子を用いて成形する工程において、検査作業に多くの手間を必要とすることなく、高い計測精度でビードの貼付状態の検査を行うことができるビード貼付状態の検査方法を提供する。
【解決手段】中子を用いてタイヤの生カバー１を成形する工程において形成されるビードの貼付状態を検査するビード貼付状態の検査方法であって、２次元レーザ変位センサ２を用いて、生カバーの側面部１ａのプロファイルを測定し、測定により得られたプロファイル波形に基づき、ビードの貼付状態を検査する。
【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤの生カバーを中子を用いて成形する工程において行われるビード貼付状態の検査方法に関する。

タイヤの生カバーの成形工程において、生カバーの内径側にはビードが貼り付けられる。

このビードの貼付に際して、ゴム材料を円筒状に巻回して生カバーを成形する従来のタイヤの製造方法では、タイヤ構成部材の一材料として別途作製されたビードを貼付しており、個々のビードにおける内径や重量などをビード製造工程においてチェックすることにより、ビードの品質保証がなされていた。

しかし、近年、内圧充填時のタイヤ内面形状に近似したトロイド状の外周面を有する中子を用いたタイヤの製造方法が提案されている（例えば特許文献１）。

この製造方法においては、中子の外側にビードワイヤーを直接渦巻き状に巻回することによりビードを形成して、製品タイヤに近い形状で生カバーを成形している。

このため、従来のように、予めビードの品質を保証することができず、ビードの品質検査は、生カバー成形時に中子の外側に貼付されたビードについて、作業者が直接に手計測して検査を行っていた。

特開２００８−３０２８６０号公報

しかしながら、作業者が直接に手計測する検査は、作業者によって計測精度にばらつきが生じるおそれがある。また、検査作業に多くの手間を要する。

そこで、本発明は、タイヤの生カバーを中子を用いて成形する工程において、検査作業に多くの手間を必要とすることなく、高い計測精度でビードの貼付状態の検査を行うことができるビード貼付状態の検査方法を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、
中子を用いてタイヤの生カバーを成形する工程において形成されるビードの貼付状態を検査するビード貼付状態の検査方法であって、
２次元レーザ変位センサを用いて、前記生カバーの側面部のプロファイルを測定し、
測定により得られたプロファイル波形に基づき、ビードの貼付状態を検査することを特徴とするビード貼付状態の検査方法である。

請求項２に記載の発明は、
測定により得られた前記プロファイル波形に対して、予め設定された内径側検査エリア内において内径側から走査し、
前記内径側検査エリア内における１番目の変曲点の位置よりビード内径側貼付位置を特定して、ビードの貼付状態を検査することを特徴とする請求項１に記載のビード貼付状態の検査方法である。

請求項３に記載の発明は、
測定により得られた前記プロファイル波形に対して、予め設定された外径側検査エリア内において外径側から走査し、
前記外径側検査エリア内における１番目の変曲点の位置よりビード外径側貼付位置を特定して、ビードの貼付状態を検査することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビード貼付状態の検査方法である。

請求項４に記載の発明は、
所定のビード内径側貼付位置とビード外径側貼付位置との間におけるビードの貼付状態のプロファイル波形を、検査基準とするマスタープロファイルとして予め登録しておき、
測定により得られた前記プロファイル波形と、前記マスタープロファイル波形とを比較することにより、ビード内径側貼付位置とビード外径側貼付位置との間におけるビードの貼付状態を検査す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１項に記載のビード貼付状態の検査方法である。

請求項５に記載の発明は、
測定により得られた前記プロファイル波形と、前記マスタープロファイル波形とを重ね合わせ、両波形に囲まれた領域の面積を判定基準として、ビードの貼付状態を検査することを特徴とする請求項４に記載のビード貼付状態の検査方法である。

請求項６に記載の発明は、
前記プロファイルの測定をビードの成形と同時に行うことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のビード貼付状態の検査方法である。

本発明によれば、タイヤの生カバーを中子を用いて成形する工程において、検査作業に多くの手間を必要とすることなく、高い計測精度でビードの貼付状態の検査を行うことができるビード貼付状態の検査方法を提供することができる。

また、ビードの成形と並行して同時にビード貼付状態の検査を行うことができる。

本発明の一実施の形態におけるプロファイル計測装置の構成を模式的に示す斜視図である。 本発明の一実施の形態におけるビード貼付状態の検査方法を模式的に説明する図である。 本発明の一実施の形態において測定されたプロファイル波形の一例と、それに対応するマスタープロファイルを示す図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を用いて説明する。

１．プロファイル計測装置の構成
図１は本実施の形態におけるプロファイル計測装置の構成を模式的に示す斜視図である。図１において、１は中子の外側に形成された生カバーであり、２は２次元レーザ変位センサである。

ビードは、前記したように、中子の外側にビードワイヤーを直接渦巻き状に巻回することにより形成される。

２次元レーザ変位センサ２は、生カバー１の側面（タイヤプロファイル面）１ａに垂直方向の位置で、レーザ光２ａがタイヤプロファイル面の幅方向に沿って垂直方向から照射されるように、タイヤプロファイル面１ａから隔てて（通常、２００ｍｍ程度）配置されている。なお、この２次元レーザ変位センサ２は、生カバー１の両側面部に配置されていることが好ましい。

２．ビード貼付状態の検査
上記のプロファイル計測装置を用いたビード貼付状態の検査は以下の手順に従って行われる。

（１）プロファイル波形の取得
図２は、本実施の形態におけるビード貼付状態の検査方法を模式的に説明する図である。

レーザ光を、２次元レーザ変位センサ２から、生カバー１の側面に向けて照射することにより、図２下段の中央部に示すようなプロファイル波形が得られる。得られたプロファイル波形は、中子の上に巻回されたビードワイヤーのプロファイル波形である。

（２）ビード内径側貼付位置の検査
得られたプロファイル波形に基づいて、まず、ビード内径側貼付位置が適切か否かについて検査を行う。

具体的には、ビード内径側貼付位置は、タイヤサイズによって予め定められているため、この近傍を内径側検査エリアと設定しておき、得られたプロファイル波形について、設定された内径側検査エリア内を内径側から走査する。このときプロファイル波形に示された１番目の変曲点１１は、最内側のビードワイヤーにより形成されたものと見ることができるため、この点を検査対象のビードにおけるビード内径側貼付位置と特定する。

そして、この内径側貼付位置を、タイヤサイズによって予め定められているビード内径側貼付位置と比較することにより、適切な位置にビードの形成が行われているかを判断することができる。

（３）ビード外径側貼付位置の検査
次に、得られたプロファイル波形に基づいて、ビード外径側貼付位置が適切か否かについて検査を行う。

具体的には、ビード外径側貼付位置も、タイヤサイズによって予め定められているため、この近傍を外径側検査エリアと設定しておき、得られたプロファイル波形について、設定された外径側検査エリア内を外径側から走査する。このときプロファイル波形に示された１番目の変曲点１２は、最外側のビードワイヤーにより形成されたものと見ることができるため、この点を検査対象のビードにおけるビード外径側貼付位置と特定する。

そして、この外径側貼付位置を、タイヤサイズによって予め定められているビード外径側貼付位置と比較することにより、適切な位置にビードの形成が行われているかを判断することができる。

（４）ビード貼付中間部の貼付状態の検査
次に、ビード内径側貼付位置とビード外径側貼付位置との間に形成されたビード貼付中間部の貼付状態が適切か否かについて検査を行う。

具体的には、タイヤサイズによって予め定められているビードのモデルに基づいて作成されたプロファイル波形を、検査基準となるマスタープロファイルとして、予めＰＣなどに登録しておく。そして、上記で得られたプロファイル波形（測定プロファイル）と重ね合わせる。図３に、その一例を示す。図３に示すように、マスタープロファイルと測定プロファイルの間にはズレが見られる。このズレは、ビードの貼付状態の乱れにより生じたものと見ることができるため、これらを比較することにより、ビードが適切に貼付されているか否かを判定することができる。

具体的には、得られたマスタープロファイルと測定プロファイルの両者に囲まれた領域の面積（プロファイル間面積）を求め、この値が予め設定された閾値以上の場合には、貼付異常と判断する。

３．本実施の形態の効果
（１）以上のように、本実施の形態においては、２次元レーザ変位センサを用いて得られたプロファイルに基づいて、ビード内径側貼付位置、ビード外径側貼付位置および、ビード貼付中間部の貼付状態について検査を行っているため、高い計測精度でビード貼付状態を検査することができる。

（２）また、２次元レーザ変位センサによるプロファイル測定は、オンライン状態で自動計測させることができるため、ビードの成形と並行して同時に行うことができる。

（３）サイズが異なるタイヤの場合であっても、各サイズに対応したビード内径側貼付位置、ビード外径側貼付位置が設定されたプログラムに切り替えることにより、誤検出することなく、高い計測精度でビード貼付状態を検査することができる。

（４）上記の高い計測精度でのビード貼付状態の検査を、変位センサとして一般的な２次元レーザ変位センサを用いて簡便な方法で行うことができるため、安価に高い計測精度の検査を行うことができる。

次に、実施例に基づき本発明をより具体的に説明する。

１．試験体の作製
中子を用いて、サイズ１９５／６５Ｒ１５のタイヤの生カバーを成形する工程の途中に、線径φ１．８ｍｍのスチールコードを用いて、中子の両側面部にビードを形成し、試験体とした。

２．プロファイル測定
プロファイル計測装置として、キーエンス社製の２次元レーザ変位センサ（型式：センサヘッド ＬＪ−Ｇ２００、センサアンプ ＬＪ−Ｇ５０００）を用いて、試験体との距離を２００ｍｍ±４８ｍｍに設定して、幅６２ｍｍの範囲を測定し、プロファイル波形を得た。

その後、得られたプロファイル波形に基づいて、ビード内径側貼付位置、ビード外径側貼付位置、およびビード貼付中間部の貼付状態について検査した。

その結果、０．２ｍｍ以内という高い計測精度で、ビード内径側貼付位置、ビード外径側貼付位置およびビード貼付中間部の貼付状態を検査することができた。

以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上記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、上記の実施の形態に対して種々の変更を加えることができる。

１ 生カバー
１ａ 生カバーの側面（タイヤプロファイル面）
２ ２次元レーザ変位センサ
２ａ レーザ光
１１ 内径側の１番目の変曲点
１２ 外径側の１番目の変曲点

Claims (6)

1. 中子を用いてタイヤの生カバーを成形する工程において形成されるビードの貼付状態を検査するビード貼付状態の検査方法であって、
   ２次元レーザ変位センサを用いて、前記生カバーの側面部のプロファイルを測定し、
   測定により得られたプロファイル波形に基づき、ビードの貼付状態を検査することを特徴とするビード貼付状態の検査方法。
2. 測定により得られた前記プロファイル波形に対して、予め設定された内径側検査エリア内において内径側から走査し、
   前記内径側検査エリア内における１番目の変曲点の位置よりビード内径側貼付位置を特定して、ビードの貼付状態を検査することを特徴とする請求項１に記載のビード貼付状態の検査方法。
3. 測定により得られた前記プロファイル波形に対して、予め設定された外径側検査エリア内において外径側から走査し、
   前記外径側検査エリア内における１番目の変曲点の位置よりビード外径側貼付位置を特定して、ビードの貼付状態を検査することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のビード貼付状態の検査方法。
4. 所定のビード内径側貼付位置とビード外径側貼付位置との間におけるビードの貼付状態のプロファイル波形を、検査基準とするマスタープロファイルとして予め登録しておき、
   測定により得られた前記プロファイル波形と、前記マスタープロファイル波形とを比較することにより、ビード内径側貼付位置とビード外径側貼付位置との間におけるビードの貼付状態を検査す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１項に記載のビード貼付状態の検査方法。
5. 測定により得られた前記プロファイル波形と、前記マスタープロファイル波形とを重ね合わせ、両波形に囲まれた領域の面積を判定基準として、ビードの貼付状態を検査することを特徴とする請求項４に記載のビード貼付状態の検査方法。
6. 前記プロファイルの測定をビードの成形と同時に行うことを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のビード貼付状態の検査方法。

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