JP2015136845A - オフセンター検出装置およびオフセンター検出方法 - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤ成形時のシェ−ピング工程においてオフセンターの発生を精度良く簡便に検出することができるオフセンター検出装置およびオフセンター検出方法を提供する。【解決手段】１ｓｔカバーの上に２ｎｄカバーを重ね合わせてシェーピングすることにより成形されたローカバーにおいて、１ｓｔカバーのセンターと２ｎｄカバーのセンターとの間のオフセンターを検出するオフセンター検出装置であって、１ｓｔカバーのセンター位置に対向するように配置されて、回転するローカバーの２ｎｄカバーのセンター位置を検出する検出手段と、検出手段により検出された２ｎｄカバーのセンター位置と、１ｓｔカバーのセンター位置との間隔に基づいて、１ｓｔカバーと２ｎｄカバーとの間にオフセンターが発生しているか否かを判定するオフセンター判定手段とを備えているオフセンター検出装置。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤ成形時のシェ−ピング工程において発生する１ｓｔカバーのセンターと２ｎｄカバーのセンターとのずれ（オフセンター）を検出するオフセンター検出装置およびオフセンター検出方法に関する。

タイヤは、一般に、シェ−ピング（ＳＨＰ）工程において１ｓｔカバーと２ｎｄカバーとを重ね合わせることにより成形されたローカバーを加硫成形することにより製造される。

即ち、タイヤは、図５に示すように、タイヤの内側を構成するシート状のゴム付繊維の複数層が重ねられた１ｓｔカバー５０に２ｎｄカバーが重ね合わされて構成されている。そして、２ｎｄカバーは、タイヤの外側を構成するシート状のゴム付スチールコードが複数重ねられているスチールベルト５２とタイヤの一番外側を構成しているトレッドゴム５４とが重ね合わされて構成されている。

具体的には、１ｓｔ成形機により成形された１ｓｔカバー５０と２ｎｄ成形機により成形された２ｎｄカバーとが、上記したようにシェ−ピング工程において、２ｎｄ成形機により重ね合わされることによりローカバーＴが成形される。

このシェーピング工程において、図６（Ａ）に示すように、１ｓｔカバー５０のセンターに対応する基準線位置と、重ね合わされた２ｎｄカバーのセンターとの間でオフセンターが生じることがある。なお、２ｎｄカバーのセンターとは、具体的には、トレッドゴム５４に設けられたトレッド溝５５のセンター位置である。また、図６（Ｂ）に示すように、２ｎｄカバーのトレッドゴム５４が蛇行して１ｓｔカバー５０に重ね合わされて、前記基準線位置と２ｎｄカバーのセンターとの間でオフセンターが生じることがある。これらのオフセンターが発生していると、加硫後のタイヤにおいてバランス不良が生じる恐れがある。

このため、従来より、シェ−ピング工程において、作業者が目視によって、オフセンターの発生の有無を確認していた。また、通常、目視によるオフセンターの発生の有無の確認は、１本目のローカバー成形時に行われ、その後は、異なるサイズのローカバーの成形に切り替えられるまで、目視による確認を行わずに連続してローカバーの成形が行われていた。

しかしながら、このような目視による確認は、オフセンターの発生の検出精度が低いため、オフセンターが発生しているにも拘わらずオフセンターが発生していないと判定された場合には、不良タイヤが成形されてスクラップとなる恐れがある。また、２本目以降では目視による確認を行っていないため、２本目以降でオフセンターが発生した場合には、大量の不良タイヤが成形されてスクラップとなる恐れがある。

そこで、オフセンターの発生の有無を検出する種々の技術が提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２）が、検出精度と簡便性の点からは未だ充分とは言えなかった。

特開平０７−０４０４６３号公報 特開平１０−１３２５２０号公報

本発明は、タイヤ成形時のシェ−ピング工程においてオフセンターの発生を精度良く簡便に検出することができるオフセンター検出装置およびオフセンター検出方法を提供することを課題とする。

本発明者は、上記課題の解決について鋭意検討を行った結果、以下に記載する発明により上記課題が解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。

請求項１に記載の発明は、
１ｓｔカバーの上に２ｎｄカバーを重ね合わせてシェーピングすることにより成形されたローカバーにおいて、前記１ｓｔカバーのセンターと前記２ｎｄカバーのセンターとの間のオフセンターを検出するオフセンター検出装置であって、
前記１ｓｔカバーのセンター位置に対向するように配置されて、回転する前記ローカバーの前記２ｎｄカバーのセンター位置を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記２ｎｄカバーのセンター位置と、前記１ｓｔカバーのセンター位置との間隔に基づいて、前記１ｓｔカバーと前記２ｎｄカバーとの間にオフセンターが発生しているか否かを判定するオフセンター判定手段とを
備えていることを特徴とするオフセンター検出装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記２ｎｄカバーのセンター位置の検出が、２ｎｄカバーのセンターに設けられた溝の位置を検出することにより行われるものであることを特徴とする請求項１に記載のオフセンター検出装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記ローカバーの径に応じて、前記検出手段を前記ローカバーの径方向に自在に移動させる駆動ユニットが、前記検出手段に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオフセンター検出装置である。

請求項４に記載の発明は、
前記検出手段が、前記２ｎｄカバーの表面にレーザー光線を照射することにより、前記２ｎｄカバーのセンターに設けられた溝の位置を検出する２次元変位センサーであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のオフセンター検出装置である。

請求項５に記載の発明は、
さらに、前記オフセンター判定手段によって、前記１ｓｔカバーと前記２ｎｄカバーとの間にオフセンターが発生していると判定された場合、オフセンターの発生を警告する警告手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のオフセンター検出装置である。

請求項６に記載の発明は、
さらに、前記警告手段からの警告に基づいて、前記ローカバーの成形を停止させる停止手段が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のオフセンター検出装置である。

請求項７に記載の発明は、
請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のオフセンター検出装置を用いて、前記１ｓｔカバーのセンターと前記２ｎｄカバーのセンターとの間のオフセンターを検出するオフセンター検出方法であって、
前記１ｓｔカバーのセンター位置に対向するように配置された検出手段により、回転する前記ローカバーの前記２ｎｄカバーのセンター位置を検出する検出工程と、
前記検出工程において検出された前記２ｎｄカバーのセンター位置と、前記１ｓｔカバーのセンター位置との間隔に基づいて、前記１ｓｔカバーと前記２ｎｄカバーとの間にオフセンターが発生しているか否かを判定するオフセンター判定工程とを
備えていることを特徴とするオフセンター検出方法である。

本発明によれば、タイヤ成形時のシェ−ピング工程においてオフセンターの発生を精度良く簡便に検出することができるオフセンター検出装置およびオフセンター検出方法を提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るオフセンター検出装置に配置された２次元変位センサーの拡大構成図である。 １ｓｔカバーのセンター位置と２ｎｄカバーのセンター位置との間に発生したずれ量を説明する図である。 ２次元変位センサーを移動させる駆動ユニットの動作を説明する図である。 本発明に係るオフセンター検出装置の一例の全体構成を示す図である。 タイヤの構造を説明する概略分解構成図である。 オフセンターの発生を説明する図である。

以下、本発明を実施の形態に基づき、図面を参照して説明する。

１．オフセンター検出装置の特徴部
本実施の形態に係るオフセンター検出装置は、前記したように、１ｓｔカバーの上に２ｎｄカバーを重ね合わせてシェーピングすることにより成形されたローカバーにおいて、ずれや蛇行により１ｓｔカバーのセンターと、２ｎｄカバーのセンターとの間に発生したオフセンターを検出する装置である。

このため、本実施の形態に係るオフセンター検出装置は、２次元変位センサーなどの検出手段を備えると共に、オフセンター判定手段を備えていることを特徴とする。そして、検出手段は、所定の位置まで搬送されたローカバーを回転させながら、２ｎｄカバーのセンター位置として、２ｎｄカバーの最外側に位置するトレッドゴムのセンターに設けられたトレッド溝の位置を検出する。また、オフセンター判定手段は、検出手段により検出された２ｎｄカバーのセンター位置と基準線位置となる１ｓｔカバーのセンター位置との間隔に基づいて１ｓｔカバーと２ｎｄカバーとの間にオフセンターが発生しているか否かを判定する。

図１は、本実施の形態に係るオフセンター検出装置に配置された２次元変位センサーの拡大構成図である。この２次元変位センサー２は、１ｓｔカバーのセンター位置と対向するように配置されている。

そして、この２次元変位センサー２から２ｎｄカバーの表面、即ち、トレッドゴム２２のトレッド溝２３とその近傍に向けて、レーザー光線Ｌを照射しながら、ローカバーを回転させる。これにより、２次元変位センサー２が、トレッド溝２３のセンター位置をローカバーの周方向に亘って検出する。

２次元変位センサー２により検出されたトレッド溝２３の位置信号は、センサーアンプ４で増幅処理された後、図示しないオフセンター判定手段に送信される。

オフセンター判定手段は、図２に示すように、受信したトレッド溝２３の位置信号に基づいて、トレッド溝２３のセンター位置と基準線位置との間の間隔を求めて、その値を基準線位置に対するずれ量とする。

そして、このずれ量が予め設定された許容範囲に入っているか否かを判断し、許容範囲を超えている場合には、１ｓｔカバーと２ｎｄカバーとの間にオフセンターが発生していると判定する。

このように、本実施の形態によれば、２次元変位センサー２のような検出手段を用いてオフセンターの発生を検出しているため、高い精度でオフセンターの発生を極めて簡便に検出することができる。

例えば、本実施の形態で用いた２次元変位センサーの場合、基準線位置からのずれ量を０．１ｍｍ以下の精度で充分に検出することができる。

また、本実施の形態において、オフセンターの発生の検出は成形される全てのローカバーを対象として容易に行うことができるため、連続したローカバーの成形に際しても、オフセンターの発生を精度良く、早期に検出することができる。

この結果、ずれや蛇行によりオフセンターが発生したローカバーＴの成形を未然に防ぐことが可能となり、大量の不良タイヤが成形されてスクラップとなることを防ぐことができる。

そして、オフセンターが発生した場合でも、早期に検出されるため、作業者による手直しが充分可能であり、スクラップとなる不良タイヤの発生をさらに低減させることができる。

なお、２次元変位センサー２には、ローカバーＴの径に応じて、２次元変位センサー２をローカバーＴの径方向に自在に移動させる駆動ユニットが設けられていることが好ましい。これにより、図３（Ａ）に示す小さな外径のローカバーＴの場合であっても、また図３（Ｂ）に示す大きな外径のローカバーＴの場合であっても、レーザー光線Ｌの焦点がローカバーＴのトレッド溝２３に合うように、２次元変位センサー２の位置をローカバーＴの径方向に容易に調整することができ、異なるサイズのローカバーＴの成形にも容易に対応することができる。

なお、上記においては、検出手段として２次元変位センサーを用いているが、トレッド溝のセンター位置を検出することができるものであれば、これに限定されない。

２．オフセンター検出装置の全体構成
以下、本発明に係るオフセンター検出装置の一例の全体構成として、上記した２次元変位センサーが組み込まれているオフセンター検出装置を挙げ、図４に基づいて説明する。

図４に示すように、このオフセンター検出装置１は、２次元変位センサー２と、センサーアンプ４と、オフセンター判定手段としての第１シーケンサ６と、ローカバーＴを搬送するための搬送装置３０と、２次元変位センサー２の位置を調整するための駆動ユニット（図示せず）とを備えている。

また、このオフセンター検出装置１は、第１シーケンサ６によりオフセンターが発生していると判定された場合に、オフセンターの発生を警告する警告手段として、第２シーケンサ８と、警告表示灯９とを備えている。

なお、第１シーケンサ６は２次元変位センサー２を制御する役割を兼ねており、第２シーケンサ８は２ｎｄ成形機などの成形装置を制御する役割を兼ねている。そして、第１シーケンサ６および第２シーケンサ８には、それぞれに対応した処理を行うためのプログラムが内蔵されている（ＰＬＣ）。

３．オフセンターの検出
上記の構成のオフセンター検出装置を用いたオフセンターの検出について、具体的に説明する。

（１）ローカバーの装着
まず、１ｓｔ成形機により成形された１ｓｔカバー１０の上に２ｎｄ成形機で２ｎｄカバー２０を重ね合わせてシェーピングすることによりローカバーＴを成形した後、このローカバーＴを、搬送装置３０を用いて、１ｓｔカバー１０の中心位置が２次元変位センサー２の中心位置に対向する位置まで搬送しセットする。

これにより、２ｎｄカバー２０のセンター位置がオフセンターしていなければ、トレッド溝２３が、常に２次元変位センサー２の中心位置に対向する位置に停止するように制御することができる。なお、トレッド溝２３の深さは、通常約１ｍｍである。

（２）ずれの測定
次に、前記したように、２次元変位センサー２から２ｎｄカバー２０の表面、即ち、トレッドゴム２２のトレッド溝２３とその近傍に向けて、レーザー光線Ｌを照射しながら、搬送装置３０のロッド軸３１を支軸にしてローカバーＴを回転させる。これにより、２次元変位センサー２が、トレッド溝２３のセンサー位置をローカバーの周方向に亘って検出することができる。

なお、ローカバーＴの種類が変更される場合には、２次元変位センサー２による検出を始める前に、モーター・エンコーダあるいはサーボモータと、ボールネジあるいはタイミングベルトとを備えた駆動ユニット（図示せず）を用いて、前記したように、レーザー光線Ｌの焦点がローカバーＴのトレッド溝２３に合うように、２次元変位センサー２の位置をローカバーＴの径方向に調整する。

２次元変位センサー２は、検出したトレッド溝２３の位置信号を、前記したように、センサーアンプ４に波形信号として送信する。センサーアンプ４は、受信した波形信号に増幅処理を行った後、第１シーケンサ６へアナログ信号Ｓ１として送信する。

第１シーケンサ６には、１ｓｔカバー１０のセンター位置である基準線位置が予め記憶されており、受信したアナログ信号Ｓ１に基づいて、トレッド溝２３のセンター位置と１ｓｔカバー１０のセンター位置との間の間隔を求め、基準線位置に対するずれ量とする（図２参照）。

（３）ずれへの対応
第１シーケンサ６は、得られたずれ量に基づいて、１ｓｔカバーと２ｎｄカバーとの間でオフセンターが発生しているか否かを判定して、その結果を第２シーケンサ８にＯＫ／ＮＧ信号Ｓ３として送信する。

具体的には、ずれ量が許容範囲を超えていると第１シーケンサ６が判定した場合には、１ｓｔカバーと２ｎｄカバーとの間にオフセンターが発生しているとして、ＮＧ信号を第２シーケンサ８に送信する。

そして、ずれ量の値が回転角度によって変化している場合には、２ｎｄカバーの蛇行によるオフセンターが発生しているとして、ＮＧ信号を第２シーケンサ８に送信する。

第２シーケンサ８は、ＮＧ信号を受信、即ち、オフセンターが発生しているとの信号を受信した場合、警告信号Ｓ５を警告表示灯９に送信する。警告表示灯９は警告信号Ｓ５の受信に対応して点灯され、周囲にオフセンターの発生を知らせる。

このとき、第２シーケンサ８は、警告信号Ｓ５に併せてシェーピング工程を停止させる停止信号Ｓ６を送信することが好ましい。この停止信号Ｓ６により、自動的に成形設備を停止させることができるため、オフセンターの発生に対して、すばやく対応することができる。なお、停止信号Ｓ６を発信することに替え、警告表示灯９の点灯に合わせて、作業者が成形設備を停止させてもよい。

一方、ずれ量が許容範囲を超えていないと第１シーケンサ６が判定した場合には、１ｓｔカバーと２ｎｄカバーとの間にオフセンターが発生していないとして、ＯＫ信号を第２シーケンサ８に送信する。

第２シーケンサ８は、ＯＫ信号を受信、即ち、オフセンターが発生していないとの信号を受信した場合、２次元変位センサー２に次の回転角度における位置信号の収集を促すために、第１シーケンサ６へ一次波形取得トリガー信号Ｓ４を送信する。一次波形取得トリガー信号Ｓ４を受信した第１シーケンサ６は、センサーアンプ４に二次波形取得トリガー信号Ｓ２を送信し、センサーアンプ４を介して、２次元変位センサー２に次の回転角度における位置信号の収集を行うように指示する。

そして、全周に亘ってＯＫと判定されたローカバーＴはセットを解除し、搬送装置３０を用いて次工程に搬送すると共に、次のローカバーＴをセットして同様にオフセンターの検出を行う。

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可能である。

１ オフセンター検出装置
２ ２次元変位センサー
４ センサーアンプ
６ 第１シーケンサ
８ 第２シーケンサ
９ 警告表示灯
１０、５０ １ｓｔカバー
２０、５６ ２ｎｄカバー
２２、５４ トレッドゴム
２３、５５ トレッド溝
３０ 搬送装置
３１ ロッド軸
５２ スチールベルト
Ｌ レーザー光線
Ｓ１ アナログ信号
Ｓ２ 二次波形取得トリガー信号
Ｓ３ ＯＫ／ＮＧ信号
Ｓ４ 一次波形取得トリガー信号
Ｓ５ 警告信号
Ｓ６ 停止信号
Ｔ ローカバー

Claims (7)

1. １ｓｔカバーの上に２ｎｄカバーを重ね合わせてシェーピングすることにより成形されたローカバーにおいて、前記１ｓｔカバーのセンターと前記２ｎｄカバーのセンターとの間のオフセンターを検出するオフセンター検出装置であって、
   前記１ｓｔカバーのセンター位置に対向するように配置されて、回転する前記ローカバーの前記２ｎｄカバーのセンター位置を検出する検出手段と、
   前記検出手段により検出された前記２ｎｄカバーのセンター位置と、前記１ｓｔカバーのセンター位置との間隔に基づいて、前記１ｓｔカバーと前記２ｎｄカバーとの間にオフセンターが発生しているか否かを判定するオフセンター判定手段とを
   備えていることを特徴とするオフセンター検出装置。
2. 前記２ｎｄカバーのセンター位置の検出が、２ｎｄカバーのセンターに設けられた溝の位置を検出することにより行われるものであることを特徴とする請求項１に記載のオフセンター検出装置。
3. 前記ローカバーの径に応じて、前記検出手段を前記ローカバーの径方向に自在に移動させる駆動ユニットが、前記検出手段に設けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のオフセンター検出装置。
4. 前記検出手段が、前記２ｎｄカバーの表面にレーザー光線を照射することにより、前記２ｎｄカバーのセンターに設けられた溝の位置を検出する２次元変位センサーであることを特徴とする請求項２または請求項３に記載のオフセンター検出装置。
5. さらに、前記オフセンター判定手段によって、前記１ｓｔカバーと前記２ｎｄカバーとの間にオフセンターが発生していると判定された場合、オフセンターの発生を警告する警告手段が設けられていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載のオフセンター検出装置。
6. さらに、前記警告手段からの警告に基づいて、前記ローカバーの成形を停止させる停止手段が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のオフセンター検出装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のオフセンター検出装置を用いて、前記１ｓｔカバーのセンターと前記２ｎｄカバーのセンターとの間のオフセンターを検出するオフセンター検出方法であって、
   前記１ｓｔカバーのセンター位置に対向するように配置された検出手段により、回転する前記ローカバーの前記２ｎｄカバーのセンター位置を検出する検出工程と、
   前記検出工程において検出された前記２ｎｄカバーのセンター位置と、前記１ｓｔカバーのセンター位置との間隔に基づいて、前記１ｓｔカバーと前記２ｎｄカバーとの間にオフセンターが発生しているか否かを判定するオフセンター判定工程とを
   備えていることを特徴とするオフセンター検出方法。

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