JP2016210108A - ゴムストリップの搬送状態検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】押出成形されたゴムストリップに対して弛み変位量とゴムストリップの有無の検出だけでなく、幅方向の変位量についても検出することができる搬送状態検出装置を提供する。
【解決手段】投光部Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３から照射されてゴムストリップＧで反射されたレーザー光を受光部Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３において受光する光学式変位センサを用いてゴムストリップの弛み変位量を検出する弛み変位量検出部と、投光部から照射されてゴムストリップで反射されることなく透過したレーザー光を受光部において受光する光学式変位センサを用いてゴムストリップの有無を検出するゴムストリップ有無検出部と、投光部と受光部から構成される光学式変位センサがゴムストリップの幅に対応した間隔で複数配置されてゴムストリップの幅方向の変位量を検出する幅方向変位量検出部とを備えているゴムストリップの搬送状態検出装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、空気入りタイヤの成形に際して、搬送中のゴムストリップの搬送状態を検出するゴムストリップの搬送状態検出装置に関する。

空気入りタイヤの製造において、押出成形機から連続的に押出されるゴムストリップをタイヤ成形装置のフォーマーに巻き付けて生タイヤの成形を行っているが、その際、ゴムストリップがフォーマーに整然と巻き付けられるように、フォーマーに向けて搬送されるゴムストリップの弛み変位量やゴムストリップの有無を光学式変位センサにより検出することが行なわれており、この検出結果に基づいてゴムストリップの搬送を制御している（特許文献１）。

図３は従来のゴムストリップの搬送状態検出装置を模式的に示す図である。図３に示すように、このゴムストリップの搬送状態検出装置（以下、単に「搬送状態検出装置」ともいう）では、押出成形されたゴムストリップＧをローラ１４へ引き渡す搬送路において、光学式変位センサ１１を用いてゴムストリップＧの弛み変位量の測定とゴムストリップＧの有無の検出を行いながら、制御部１２によりゴムストリップＧの搬送を制御している。

具体的には、投光部Ｐ１１からゴムストリップＧに向けてレーザー光を照射し、ゴムストリップＧからの反射光を受光部Ｃ１２で受光することによりゴムストリップＧまでの距離を測定し、その弛み変位量ｄを検出する。このとき、図３中のハッチング処理された点線部分で示すようなゴムストリップＧの切断、若しくは材料切れ等によりゴムストリップＧが搬送路に無い場合には、照射されたレーザー光を受光部Ｃ１１で受光することによりゴムストリップＧが無いことを検出する。

そして、これらの検出結果を制御部１２に向けて発信することにより、制御部１２が押出成形機の押出速度、成形ドラムの回転速度の増減、搬送の停止などのゴムストリップの搬送の制御を行う。

特開２００３−３２２５０６号公報

しかしながら、ゴムストリップがフォーマーに整然と巻き付けられるように制御するためには、上記した従来の搬送状態検出装置による弛み変位量とゴムストリップの有無の検出だけでは不十分であり、幅方向の変位量についても検出することができる搬送状態検出装置が望まれていた。

そこで、本発明は、押出成形されたゴムストリップに対して弛み変位量とゴムストリップの有無の検出だけでなく、幅方向の変位量についても検出することができる搬送状態検出装置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い、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、本発明を完成させるに至った。

請求項１に記載の発明は、
押出成形されたゴムストリップのフォーマーへの搬送状態を検出するゴムストリップの搬送状態検出装置であって、
投光部から照射されて前記ゴムストリップで反射されたレーザー光を受光部において受光する光学式変位センサを用いて前記ゴムストリップの弛み変位量を検出する弛み変位量検出部と、
投光部から照射されて前記ゴムストリップで反射されることなく透過したレーザー光を受光部において受光する光学式変位センサを用いて前記ゴムストリップの有無を検出するゴムストリップ有無検出部と、
投光部と受光部から構成される光学式変位センサが前記ゴムストリップの幅に対応した間隔で複数配置されて、前記ゴムストリップの幅方向の変位量を検出する幅方向変位量検出部とを備えていることを特徴とするゴムストリップの搬送状態検出装置である。

請求項２に記載の発明は、
前記幅方向変位量検出部が、前記光学式変位センサの配置間隔を前記ゴムストリップの幅に応じて変更できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のゴムストリップの搬送状態検出装置である。

請求項３に記載の発明は、
前記幅方向変位量検出部が、前記光学式変位センサを４基備えており、
内２基の光学式変位センサの配置間隔が前記ゴムストリップの許容最小幅に、残る２基の光学式変位センサの配置間隔が前記ゴムストリップの許容最大幅に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゴムストリップの搬送状態検出装置である。

本発明によれば、押出成形されたゴムストリップに対して弛み変位量とゴムストリップの有無の検出だけでなく、幅方向の変位量についても検出することができる搬送状態検出装置を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るゴムストリップの搬送状態検出装置を説明する斜視図である。 本発明の第２の実施の形態に係るゴムストリップの搬送状態検出装置を説明する斜視図である。 従来のゴムストリップの搬送状態検出装置を模式的に示す図である。

以下、本発明を実施の形態に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
図１は第１の実施の形態に係るゴムストリップの搬送状態検出装置を説明する斜視図である。図１に示すように、本実施の形態に係るゴムストリップの搬送状態検出装置は、従来のゴムストリップの搬送状態検出装置と同様に、ゴムストリップＧの弛み変位量を検出する弛み変位量検出部と、ゴムストリップＧの有無を検出するためのゴムストリップ有無検出部を備えているが、本実施の形態においては、さらに、ゴムストリップＧの幅方向の変位量を検出するための幅方向変位量検出部を備えている。

（１）弛み変位量検出部
本実施の形態における弛み変位量検出部は、従来と同様に、ゴムストリップＧの搬送路の上方に設けられた投光部Ｐ１と受光部Ｃ４とから構成された光学式変位センサを用いて弛み変位量を検出する。

投光部Ｐ１は下方に向けてレーザー光を照射しており、搬送路にゴムストリップＧが存在している場合には、レーザー光がゴムストリップＧの表面で反射される。この反射光を受光部Ｃ４で受光することによりゴムストリップＧまでの距離が測定され、この距離の変化によりゴムストリップＧの弛み変位量が求められ、弛み変位量データとして制御部（図示せず）に発信される。

（２）ゴムストリップ有無検出部
ゴムストリップ有無検出部は、従来と同様に、上記の投光部Ｐ１と、ゴムストリップＧの搬送路の下方に投光部Ｐ１と対向する位置に設けられた受光部Ｃ１とから構成された光学式変位センサを用いてゴムストリップの有無を検出する。

ゴムストリップＧが切断や材料切れにより搬送路から無くなると、投光部Ｐ１から照射されたレーザー光が反射されることなく、受光部Ｃ１に受光される。受光部Ｃ１がレーザー光の受光の有無を検出することにより、ゴムストリップＧの有無を検出することができる。

具体的には、受光部Ｃ１がレーザー光を受光していない場合にはゴムストリップＧが有るとしてＯＦＦ信号を発信し、受光部Ｃ１がレーザー光を受光している場合にはゴムストリップＧが無いとしてＯＮ信号を発信する。

（３）幅方向変位量検出部
本実施の形態において幅方向変位量検出部は、図１に示すように、投光部と受光部から構成される光学式変位センサがゴムストリップＧの幅に対応した間隔で複数配置されている。

具体的には、図１においては、投光部Ｐ２と受光部Ｃ２とから構成された光学式変位センサ（第１のセンサ）、投光部Ｐ３と受光部Ｃ３とから構成された光学式変位センサ（第２のセンサ）の２基が、ゴムストリップＧの幅に対応してゴムストリップＧの許容最大幅Ｗに等しい間隔に配置されている。

幅方向変位量検出部は、各光学式変位センサの投光部Ｐ２、Ｐ３から照射されたレーザー光がそれぞれの受光部Ｃ２、Ｃ３で受光されている場合に、ゴムストリップＧの幅が許容最大幅Ｗを超えていないとしてＯＮ信号を発信する。しかし、受光部Ｃ２、Ｃ３のいずれかで受光されなくなった場合には、ゴムストリップＧの幅が許容最大幅Ｗを超えているとしてＯＦＦ信号を発信する。

（４）制御部
上記弛み変位量検出部から発信された弛み変位量データ、ゴムストリップ有無検出部から発信されたＯＮ信号およびＯＦＦ信号、幅方向変位量検出部から発信されたＯＮ信号およびＯＦＦ信号は、その後、図示しない制御部に送られ、制御部がこれらの検出結果に基づいて押出成形機の押出速度、成形ドラムの回転速度の増減、搬送の停止などのゴムストリップの搬送の制御を行う。

このように、弛み変位量とゴムストリップの有無の検出だけでなく、幅方向の変位量についても検出して、ゴムストリップの搬送を制御することにより、ゴムストリップの弛みや幅の変化に対応して、直ちにゴムストリップの搬送を制御することができるため、搬送後のゴムストリップをフォーマーに巻き付ける際にゴムストリップの重なりなどの不具合を発生させることなく、ゴムストリップをフォーマーに整然と巻き付けることができ、安定した品質の空気入りタイヤを提供することができる。

また、最適な幅のゴムストリップを常にフォーマーに供給して、整然と巻き付けることができるため、製造後の空気入りタイヤのユニフォミティを向上させることもできる。

なお、本実施の形態において、幅方向変位量検出部を構成する２基のセンサの間隔は、ゴムストリップの幅に応じて変更可能であることが好ましい。このように各光学式変位センサを可動式にして、ゴムストリップの幅方向に移動可能とすることにより、幅の異なるゴムストリップに対しても容易に設定変更して対応することができる。

（第２の実施形態）
図２は第２の実施の形態に係るゴムストリップの搬送状態検出装置を説明する斜視図である。なお、本実施の形態に係るゴムストリップの搬送状態検出装置においても、第１の実施の形態と同様に、弛み変位量およびゴムストリップの有無を検出するための光学式変位センサを備えているが、図２では図が煩雑になることを避けるためにこれらの光学式変位センサは記載していない。

上記した第１の実施の形態では、幅方向変位量検出部として、２基の光学式変位センサを設けて搬送中のゴムストリップが許容最大幅を超えているか否かを検出している。これに対して、本実施の形態においては、光学式変位センサを４基（第１〜第４のセンサ）設けている。そして、この内の２基（第１および第２のセンサ）の幅方向の間隔がゴムストリップの許容最大幅Ｗｍａｘに、残る２基（第３および第４のセンサ）の間隔がゴムストリップＧの許容最小幅Ｗｍｉｎに設定されている。

本実施の形態において、第１〜第４のセンサの投光部Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８のそれぞれから、押出成形されて搬送されてきたゴムストリップＧに向けてレーザー光が照射される。

このとき、許容最大幅Ｗｍａｘに設定された第１および第２のセンサの投光部Ｐ５、Ｐ６からのレーザー光がゴムストリップＧに遮られることなく受光部Ｃ５、Ｃ６に受光され、かつ、許容最小幅Ｗｍｉｎに設定された第３および第４のセンサの投光部Ｐ７、Ｐ８からのレーザー光がゴムストリップＧに遮られて受光部Ｃ５、Ｃ６に受光されない場合、ゴムストリップＧの幅は許容最大幅Ｗｍａｘと許容最小幅Ｗｍｉｎの範囲内にあり、適切な幅で管理されているということができる。

そして、全ての投光部Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８から照射されるレーザー光が受光部Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８に受光されている場合、ゴムストリップＧの幅は許容最小幅Ｗｍｉｎよりも狭いと判断できるため、制御部において押出成形機の押出速度や成形ドラムの回転速度を低減させて、ゴムストリップＧの幅が許容最大幅Ｗｍａｘと許容最小幅Ｗｍｉｎの範囲内に収まるように制御する。

また、全ての投光部Ｐ５、Ｐ６、Ｐ７、Ｐ８から照射されるレーザー光が受光部Ｃ５、Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８に受光されない場合、ゴムストリップＧの幅は許容最大幅Ｗｍａｘよりも広いと判断できるため、制御部において押出成形機の押出速度や成形ドラムの回転速度を増加させて、ゴムストリップＧの幅が許容最大幅Ｗｍａｘと許容最小幅Ｗｍｉｎの範囲内に収まるように制御する。

本実施の形態では、許容最小幅Ｗｍｉｎと許容最大幅Ｗｍａｘの２種類の設定幅に基づいて搬送中のゴムストリップの幅方向の変位量を検出することにより、より正確にゴムストリップの幅を管理して、ゴムストリップをフォーマーに巻き付ける際の不具合の発生を確実に防止し、製造後のタイヤのユニフォミティをより向上させることができる。

次に、実施例に基づき本発明をより具体的に説明する。

１．実施例および比較例
（１）実施例
図１に示す第１の実施の形態の搬送状態検出装置を用いて、搬送中のゴムストリップの弛み変位量と、ゴムストリップＧの有無と、幅方向の変位量を検出し、検出結果に基づいてゴムストリップの押出条件や搬送条件を制御しながら１００本の生タイヤ（タイヤサイズ：２２５／５０ＲＦ１７）を成形した。

（２）比較例
図３に示した従来の搬送状態検出装置を用いて、搬送中のゴムストリップの弛み変位量と、ゴムストリップＧの有無を検出し、検出結果に基づいてゴムストリップの押出条件や搬送条件を制御しながら１００本の生タイヤを成形した。

２．評価方法
成形後の生タイヤを加硫成形し、加硫後のタイヤについて、ディフェクト（Ｂ／Ｓ）の発生の有無を調べてディフェクト発生率を求めると共に、高速１Ｈのフォースバリエーション（ＦＶ）を測定した。

３．評価結果
ディフェクト発生率の測定の結果、比較例では、ディフェクトの発生率が１０％であったのに対して、実施例では０％であった。このことから、実施例のようにゴムストリップの幅方向の変位量を検出できる幅方向変位量検出部をさらに設け、その検出結果に基づいてゴムストリップの搬送を制御することにより、フォーマーに巻き付ける時のゴムストリップが重なることによるディフェクトの発生を未然に防止することができることが確認できた。

また、ＦＶの測定結果より、実施例ではユニフォミティ平均値が比較例よりも２０％改善されていることが分かった。このことから、幅方向の変位量の検出結果に基づいて制御を行うことにより、最適幅のゴムストリップを常にフォーマーに供給することができ、製造後のタイヤのユニフォミティを向上できることが確認できた。

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可能である。

１１ 光学式変位センサ
１２ 制御部
１４ ローラ
Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５ 受光部
Ｃ６、Ｃ７、Ｃ８、Ｃ１１、Ｃ１２ 受光部
Ｇ ゴムストリップ
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ５、Ｐ６ 投光部
Ｐ７、Ｐ８、Ｐ１１ 投光部
Ｗ、Ｗｍａｘ 許容最大幅
Ｗｍｉｎ 許容最小幅
ｄ 弛み変位量

Claims (3)

1. 押出成形されたゴムストリップのフォーマーへの搬送状態を検出するゴムストリップの搬送状態検出装置であって、
   投光部から照射されて前記ゴムストリップで反射されたレーザー光を受光部において受光する光学式変位センサを用いて前記ゴムストリップの弛み変位量を検出する弛み変位量検出部と、
   投光部から照射されて前記ゴムストリップで反射されることなく透過したレーザー光を受光部において受光する光学式変位センサを用いて前記ゴムストリップの有無を検出するゴムストリップ有無検出部と、
   投光部と受光部から構成される光学式変位センサが前記ゴムストリップの幅に対応した間隔で複数配置されて、前記ゴムストリップの幅方向の変位量を検出する幅方向変位量検出部とを備えていることを特徴とするゴムストリップの搬送状態検出装置。
2. 前記幅方向変位量検出部が、前記光学式変位センサの配置間隔を前記ゴムストリップの幅に応じて変更できるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のゴムストリップの搬送状態検出装置。
3. 前記幅方向変位量検出部が、前記光学式変位センサを４基備えており、
   内２基の光学式変位センサの配置間隔が前記ゴムストリップの許容最小幅に、残る２基の光学式変位センサの配置間隔が前記ゴムストリップの許容最大幅に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のゴムストリップの搬送状態検出装置。

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