JP2014117800A - 空気入りタイヤの加硫異常検知方法および装置 - Google Patents

Abstract

【課題】加硫タイヤモールドに形成されたベントホールのゴム詰まりや加硫時の未加硫ゴムの流動不足などの加硫異常発生をより確実、かつ、迅速に把握することができる空気入りタイヤの加硫異常検知方法および装置を提供する。
【解決手段】予めスピューＳＰの基準長さＨを設定して制御装置３に入力しておき、カメラ２を所定位置に配置して、タイヤ中心軸ＣＬを中心にして加硫済タイヤＴを回転させることにより、加硫済タイヤＴの表面の全周を画像撮影し、この撮影した画像データから制御装置３によって算出したタイヤ表面のスピューＳＰの検知長さｈｎと、基準長さＨとを比較して、検知長さｈｎが基準長さＨよりも短い場合は、加硫異常有りと判断して警告手段７により警告を発する。
【選択図】図３

Description

本発明は、空気入りタイヤの加硫異常検知方法および装置に関し、さらに詳しくは、加硫タイヤモールドに形成されたベントホールのゴム詰まりや加硫時の未加硫ゴムの流動不足などの加硫異常をより確実、かつ、迅速に把握することができる空気入りタイヤの加硫異常検知方法および装置に関するものである。

空気入りタイヤの加硫中に生じるガスやエアをタイヤ加硫モールドから外部に排出するために、多くのタイヤ加硫モールドにはベントホールが形成されている。ベントホールには、タイヤ加硫中に不要なガスやエアだけでなく、未加硫ゴムも流入する。そのため、加硫済タイヤをタイヤ加硫モールドから脱型させると、そのタイヤ表面には、ベントホールに流入して固まって形成されたスピューと呼ばれる細いゴムが突出した状態になる。

ところで、近年、タイヤの転がり抵抗低減化のために、例えば、トレッドゴムには破断強度が小さいゴムが用いられるようになっている。破断強度が小さいゴムはちぎれ易いので、このようなゴムによりスピューが形成されていると、加硫済タイヤをタイヤ加硫モールドから脱型させる際にちぎれる可能性が高くなる。ちぎれたスピューはベントホールに残存するのでベントホールが詰まった状態になり、この状態でグリーンタイヤを加硫すると、不要なガスやエアをベントホールを通じてタイヤ加硫モールドの外部に排出させることができず、ベントホールに詰まったゴムを取り除くクリーニングをしなければならない。ベントホールにゴムが詰まった状態で加硫を行なえば、加硫済タイヤには外観不良などの加硫異常が発生し易くなるという問題がある。

例えば、タイヤ加硫モールドのクリーニング方法として、タイヤのゴム質やモールド内の部位ごとによるゴム質の違いを考慮した加硫履歴データベースを作成して、この加硫履歴データベースに基づいて、モールド内のいずれかの部位が使用限度に到達したときに警報を発し、この警報が発せられた後にモールドをクリーニングする方法が提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、この提案の方法は、ベントホールに実際にゴムが詰まっているか否かを検知する訳ではないので、ベントホールのゴム詰まり、即ち、加硫異常を確実に把握することはできず、加硫異常を迅速に把握することもできない。

特開２０００−１８３６３号公報

本発明の目的は、加硫タイヤモールドに形成されたベントホールのゴム詰まりや加硫時の未加硫ゴムの流動不足などの加硫異常をより確実、かつ、迅速に把握することができる空気入りタイヤの加硫異常検知方法および装置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空気入りタイヤの加硫異常検知方法は、加硫済タイヤの表面を画像撮影し、この撮影した画像データから算出したタイヤ表面のスピューの検知長さに基づいて、加硫異常を検知することを特徴とする。

本発明の空気入りタイヤの加硫異常検知装置は、加硫済タイヤの表面を画像撮影するカメラと、この撮影した画像データが入力される制御装置とを備え、この制御装置により、前記入力された画像データからタイヤ表面のスピューの長さを算出し、この算出したスピューの検知長さに基づいて、加硫異常を検知する構成にしたことを特徴とする。

本発明によれば、加硫済タイヤの表面を撮影した画像データから算出したタイヤ表面のスピューの検知長さに基づいて、加硫異常を検知するので、タイヤ加硫モールドのベントホールに実際にゴムが詰まっているか否かをより確実、かつ、迅速に把握することができる。また、加硫時に未加硫ゴムが流動不足であるとスピューが形成されない、或いは、スピューが短くなることがあるので、スピューの検知長さに基づいて判断することにより、未加硫ゴムの流動不足も把握することができる。

ここで、例えば、予めスピューの基準長さを設定しておき、この基準長さと、前記検知長さとの比較に基づいて加硫異常を検知する。画像撮影するカメラを所定位置に配置して、タイヤ中心軸を中心にして加硫済タイヤを回転させることにより、加硫済タイヤの表面の全周を画像撮影することもできる。これにより、より簡素な構成でありながら、迅速に加硫済タイヤの表面の全周を画像撮影することが可能になる。

前記加硫済タイヤを加硫したタイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤが投入される前に、前記加硫異常の検知を行なうことが好ましい。前記加硫異常の検知の結果、加硫異常が検知された場合には、前記タイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤが投入されることを停止することもできる。これにより、加硫異常が生じたタイヤが製造されることを未然に防止できる。

トレッドゴムに破断強度が小さいゴムを使用した場合は、トレッド部のスピューがちぎれてタイヤ加硫モールドのベントホールに詰まり易くなる。そこで、このような場合は、前記検知長さを算出する対象を、トレッド部のタイヤ表面のスピューのみにすると、効率的に加硫異常を検知できる。

前記加硫済タイヤの表面から所定間隔をあけて接触センサを配置し、この接触センサを前記加硫済タイヤに対して相対的に移動させることにより、タイヤ表面のスピューとの接触の有無を検知し、この接触の有無の検知結果も加硫異常の検知に用いることもできる。このように接触センサを用いることにより、加硫異常を確実に把握するには一段と有利になる。

加硫後にタイヤ加硫モールドを型開きしている状態を縦断面視で例示する説明図である。 型開きしたタイヤ加硫モールドと加硫済タイヤの一部拡大図である。 本発明の空気入りタイヤの加硫異常検知装置の実施形態を、一部断面視で例示する説明図である。 図３の実施形態を平面視で例示する説明図である。 本発明の空気入りタイヤの加硫異常検知方法の工程を例示するフロー図である。 タイヤ加硫モールドにグリーンタイヤを投入する工程を縦断面視で例示する説明図である。 加硫異常検知装置の別の実施形態を、一部断面視で例示する説明図である。

以下、本発明の空気入りタイヤの加硫異常検知方法および装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。

タイヤの加硫工程では、グリーンタイヤＧがタイヤ加硫モールドの中で所定圧力および温度で所定の時間加硫される。図１に例示する加硫装置８には、環状に配置された複数のセクター９と、環状の上部サイドプレート１０と、環状の下部サイドプレート１１とで構成されるセクショナルタイプのタイヤ加硫モールドが設置されている。この加硫装置８は、グリーンタイヤＧの内部に挿入されるゴム製のブラダー１５と中心機構１４とを有し、中心機構１４には上下に間隔をあけて円盤状の上プレート１６ａと下プレート１６ｂとが配置されていて、ブラダー１５の上端部、下端部はそれぞれ、上プレート１６ａ、下プレート１６ｂに固定されている。

それぞれのセクター９の背面には、バックセグメント１２が取り付けられていて、バックセグメント１２の背面側には、昇降部１８に固定されて上下移動するガイドブロック１３が設けられている。セクター９およびバックセグメント１２はベース部１７に移動可能に載置されており、下部サイドプレート１１はベース部１７に固定され、上部サイドプレート１０は昇降部１８に固定されている。

グリーンタイヤＧを加硫する際には、ガイドブロック１３を下方移動させることにより、ガイドブロック１３のテーパ面とバックセグメント１２の背面のテーパ面とが摺動して、バックセグメント１２とともに、それぞれのセクター９は、中心機構１４に向かって移動する（縮径する方向に移動する）。縮径する方向に移動したそれぞれのセクター９は、環状に組み付けられ、これら環状に組み付けられたセクター９と上部サイドプレート１０と下部サイドプレート１１とが型閉めされた状態になる。グリーンタイヤＧの上側のビード部は上部サイドプレート１０に、下側のビード部は下部サイドプレート１１に保持される。

この型閉めされた状態でブラダー１５を膨張させてグリーンタイヤＧを加硫した後は、図１、図２に例示するように、ガイドブロック１３および上部サイドプレート１０を上方移動させて、それぞれのセクター９を拡径する方向に移動させて型開きする。それぞれのセクター９や上部サイドプレート１０、下部サイドプレート１１には、適宜の位置に適宜の数のベントホール９ａが形成されている。そのため、加硫済タイヤＴの表面には、通常、ベントホール９ａに流入した未加硫ゴムが固まって形成されたスピューＳＰが突出した状態になっている。

型開きの際に、図２に例示するようにスピューＳＰが完全にベントホール９ａから引き抜かれずにちぎれて、一部のゴムＲがベントホール９ａに残ることがある。この場合には、ちぎれたスピューＳＰの長さｈ１は、ちぎれていないスピューＳＰの長さｈ２よりも短くなる。この状態のタイヤ加硫モールドを用いて新たなグリーンタイヤＧを加硫すると、ゴムＲが詰まったベントホール９ａを通じてガスやエアが排出されないため加硫異常が生じ易くなる。

そこで、本発明では、図３、図４に例示する空気入りタイヤの加硫異常検知装置１（以下、検知装置１という）を用いて、加硫異常の発生を未然に検知する。この検知装置１は、加硫済タイヤＴの表面を画像撮影するカメラ２と、このカメラ２が撮影した画像データが入力される制御装置３とを備えている。更に、加硫済タイヤＴを載置して、タイヤ中心軸ＣＬを中心にして加硫済タイヤＴを回転させる回転装置４と、警告手段７とを備えている。

カメラ２としては例えばＣＣＤカメラを用いる。カメラ２の台数は１台に限らず、複数台を用いることもできる。制御装置３としては例えばパーソナルコンピュータを用いる。制御装置３は、入力された画像データからタイヤ表面のスピューＳＰの長さを算出し、この算出したスピューＳＰの長さを検知長さｈｎ（ｈ１、ｈ２、ｈ３、・・・・）として記憶する。

回転装置４は、円盤状の上プレート４ｄと下プレート４ｅとを上下に間隔をあけて取付けたセンターポスト４ａと、センターポストが４ａ立設されて横置き状態の加硫済タイヤＴが載置されて回転する回転４ｂとを備えている。上プレート４ｄ、下プレート４ｅにはそれぞれブラダー４ｃの上端部、下端部が固定されている。加硫済タイヤＴを横置き状態で回転部４ｂに載置した後に、ブラダー４ｃを膨張させることにより、加硫済タイヤＴが回転装置４により保持される。

カメラ２は、スピューＳＰを撮影できる適切な位置に配置される。この実施形態では、横置き状態の加硫済タイヤＴのトレッド部ＴＲの上方位置にカメラ２が固定配置されている。警告手段７の作動は制御装置３により制御される。警告手段７としては警告ランプや警告ブザー、その他、注意を喚起するものを用いることができる。

この検知装置１を用いて本発明の空気入りタイヤの加硫異常検知方法を行なう手順は、図５に例示するように、まず、加硫済タイヤＴの表面をカメラ２により画像撮影する。この実施形態では、加硫済タイヤＴを回転装置４によりタイヤ中心軸ＣＬを中心にして回転させながら、タイヤ表面の全周を画像撮影する。撮影した画像データは制御装置３に入力される。

次いで、撮影した画像データから制御装置３によりデータ処理を行なって、タイヤ表面のスピューＳＰの長さを検知、算出する。算出したスピューＳＰの長さは、検知長さｈｎとして制御装置３に記憶される。

次いで、スピューＳＰの検知長さｈｎに基づいて、加硫異常を検知する。具体的には、制御装置３に予めスピューＳＰの基準長さＨを入力しておき、基準長さＨと検知長さｈｎの比較を行なう。例えば、検知長さｈｎが基準長さＨ以上であれば、加硫異常無しと判断する。

一方、検知長さｈｎが基準長さＨ未満であれば、加硫異常有りと判断する。加硫異常有りと判断した場合には、警告手段７により警告を発する。これにより、作業者は、加硫異常に気付くことになり、適切な対処を行なうことができる。

上述のとおり本発明によれば、加硫済タイヤＴのタイヤ表面のスピューＳＰの検知長さｈｎに基づいて、加硫異常を検知するので、ベントホール９ａに実際にゴムＲが詰まっているか否かをより確実、かつ、迅速に把握することが可能になる。また、加硫時に未加硫ゴムが流動不足であるとスピューＳＰが形成されない、或いは、スピューＳＰが短くなることがあるので、未加硫ゴムの流動不足（不適切な加硫条件など）も把握することが可能になる。

検知長さｈｎを算出する対象とするスピューＳＰは、加硫済タイヤＴのすべての部位のスピューＳＰにすることもできるが、スピューＳＰがちぎれる部位がある程度特定されているならば、その部位のスピューＳＰに限定することもできる。例えば、トレッドゴムに破断強度が小さいゴムを使用した場合は、トレッド部ＴＲのスピューＳＰがちぎれてベントホール９ａに詰まり易くなるので、トレッド部ＴＲのタイヤ表面のスピューＳＰのみを対象にして検知長さｈｎを算出する。これにより、効率的に加硫異常を検知できる。

ベントホール９ａにゴムＲが詰まった状態や未加硫ゴムの流動不足の条件で新たなグリーンタイヤＧが加硫されると、加硫済タイヤＴに加硫異常が生じる可能性が高くなる。そのため、本発明による加硫異常の検知は、このタイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤＧが投入される前に行なうことが好ましい。

ポストキュアインフレーション（ＰＣＩ）を実施する加硫済タイヤＴの場合は、ＰＣＩを実施する前、或いは、ＰＣＩを実施している最中に、本発明による加硫異常発生の有無の検知をすることが好ましい。ポストキュアインフレータの一部を改良して、回転装置４として用いることもできる。この場合は、ＰＣＩと加硫異常の検知を同時に行なえるメリットがある。

タイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤＧを投入するには、例えば、図６に示すような投入手段５を用いる。この投入手段５は、グリーンタイヤＧの上側のビード部に係合する係合部５ａを有していて上下移動する。そこで、加硫異常の検知の結果、加硫異常が検知された場合には、投入手段５の作動を制御装置３により停止して、タイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤＧが投入されることを停止する。これにより、加硫異常が生じた加硫済タイヤＴが製造されることを未然に防止できる。

本発明により加硫異常有りと判断された場合には、ベントホール９ａを点検する。点検の結果、ゴムＲが詰まっていれば、そのゴムＲをベントホール９ａから除去する（クリーニングする）。クリーニング後に、グリーンタイヤＧの加硫を再開する。

原則的には、多数存在するスピューＳＰの中に、検知長さｈｎが基準長さＨ未満のスピューＳＰが１本でもあれば、警告手段７により警告を発する。ただし、検知長さｈｎが基準長さＨ未満のスピューＳＰが所定の基準本数以上になった場合に、警告手段７により警告を発する仕様にすることもできる。

この実施形態のように、カメラ２を所定位置に固定配置して、タイヤ中心軸ＣＬを中心にして加硫済タイヤＴを回転させると、より簡素な構成でありながら、迅速に加硫済タイヤＴの表面の全周を画像撮影することができる。加硫済タイヤＴを固定して、加硫済タイヤＴのまわりをカメラ２が周回移動する仕様にすることもできる。

図７に例示する検知装置１の別の実施形態のように、加硫済タイヤＴの表面から所定間隔をあけて接触センサ６を配置した仕様にすることもできる。接触センサ６は、加硫済タイヤＴに対して相対的に移動する。この実施形態では、接触センサ６のセンサ面が加硫済タイヤＴのトレッド部ＴＲのタイヤ表面から所定間隔（基準長さＨ）あけて固定配置されている。

そして、加硫済タイヤＴがタイヤ中心軸ＣＬを中心にして回転することによりタイヤ表面のスピューＳＰとの接触の有無（接触回数ｔｎ）を検知する。基準長さＨ以上のスピューＳＰは接触センサ６に接触し、基準長さＨ未満のスピューＳＰは接触センサ６に接触しない。

接触センサ６による検知データは制御装置３に入力、記憶される。制御装置３には、対象となる加硫済タイヤＴのスピューＳＰの規定数Ｔが予め入力されている。そして、加硫済タイヤＴが１回転した場合のスピューＳＰの接触回数ｔｎと、規定数Ｔとを比較して、接触回数ｔｎが規定数Ｔ以上であれば、加硫異常無しと判断する。一方、接触回数ｔｎが規定数Ｔ未満であれば、加硫異常有りと判断する。

上述したカメラ２を用いた加硫異常の検知に加えて、接触センサ６によるスピューＳＰの接触の有無の検知結果も加硫異常の検知に用いることにより、加硫異常を確実に把握するには一段と有利になる。接触センサ６のセンサ面は、タイヤ表面から一定の所定間隔を確保するために、この実施形態のように、加硫済タイヤＴの断面外形状に沿った形状にすることが好ましい。

先の実施形態で説明した種々のアレンジを、この実施形態についても適用することができる。

１ 検知装置
２ カメラ
３ 制御装置
４ 回転装置
４ａ センターポスト
４ｂ 回転部
４ｃ ブラダー
４ｄ 上部サイドプレート
４ｅ 下部サイドプレート
５ 投入手段
６ 接触センサ
７ 警告手段
８ 加硫装置
９ セクター
９ａ ベントホール
１０ 上部サイドプレート
１１下部サイドプレート
１２ バックセグメント
１３ ガイドブロック
１４ 中心機構
１５ ブラダー
１６ａ 上プレート
１６ｂ 下プレート
１７ ベース部
１８ 昇降部
ＣＬ タイヤ中心軸
Ｇ グリーンタイヤ
Ｔ 加硫済タイヤ
ＴＲ トレッド部
ＳＰ スピュー
Ｒ ゴム

Claims (14)

1. 加硫済タイヤの表面を画像撮影し、この撮影した画像データから算出したタイヤ表面のスピューの検知長さに基づいて、加硫異常を検知することを特徴とする空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
2. 予めスピューの基準長さを設定しておき、この基準長さと、前記検知長さとの比較に基づいて加硫異常を検知する請求項１に記載の空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
3. 画像撮影するカメラを所定位置に配置して、タイヤ中心軸を中心にして加硫済タイヤを回転させることにより、加硫済タイヤの表面の全周を画像撮影する請求項１または２に記載の空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
4. 前記加硫済タイヤを加硫したタイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤが投入される前に、前記加硫異常の検知を行なう請求項１〜３のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
5. 前記加硫異常の検知の結果、加硫異常が検知された場合には、前記タイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤが投入されることを停止する請求項４に記載の空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
6. 前記検知長さを算出する対象とするスピューを、トレッド部のタイヤ表面のスピューのみにする請求項１〜５のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
7. 前記加硫済タイヤの表面から所定間隔をあけて接触センサを配置し、この接触センサを前記加硫済タイヤに対して相対的に移動させることにより、タイヤ表面のスピューとの接触の有無を検知し、この接触の有無の検知結果も加硫異常の検知に用いる請求項１〜６のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫異常検知方法。
8. 加硫済タイヤの表面を画像撮影するカメラと、この撮影した画像データが入力される制御装置とを備え、この制御装置により、前記入力された画像データからタイヤ表面のスピューの長さを算出し、この算出したスピューの検知長さに基づいて、加硫異常を検知する構成にしたことを特徴とする空気入りタイヤの加硫異常検知装置。
9. 予めスピューの基準長さが前記制御装置に入力され、この基準長さと、前記検知長さとの比較に基づいて加硫異常を検知する構成にした請求項９に記載の空気入りタイヤの加硫異常検知装置。
10. 前記加硫済タイヤをタイヤ中心軸を中心にして回転させる回転装置を設け、前記カメラを所定位置に配置して、前記加硫済タイヤをタイヤ中心軸を中心にして回転させながら、加硫済タイヤの表面の全周を画像撮影する構成にした請求項８または９に記載の空気入りタイヤの加硫異常検知装置。
11. 前記加硫済タイヤを加硫したタイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤが投入される前に、前記加硫異常の検知を行なう設定にした請求項８〜１０のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫異常検知装置。
12. 前記加硫異常の検知の結果、加硫異常が検知された場合には、前記制御装置により、前記タイヤ加硫モールドに新たなグリーンタイヤを投入する投入手段を停止させる構成にした請求項１１に記載の空気入りタイヤの加硫異常検知装置。
13. 前記検知長さを算出する対象とするスピューを、トレッド部のタイヤ表面のスピューのみに設定した請求項８〜１２のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫異常検知装置。
14. 前記加硫済タイヤの表面から所定間隔をあけて配置される接触センサを、前記加硫済タイヤに対して相対的に移動可能に設置し、この接触センサを前記加硫済タイヤに対して相対的に移動させることにより、タイヤ表面のスピューとの接触の有無を検知し、この接触の有無の検知データを前記制御装置に入力して、加硫異常の検知に用いる構成にした請求項８〜１３のいずれかに記載の空気入りタイヤの加硫異常検知装置。

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