JP2018086754A - Shape measurement device and measurement method for tire rubber material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、タイヤを構成するトレッドやサイドウォールなどのタイヤ用ゴム材料の形状を測定する形状測定装置および形状測定方法に関する。 The present invention relates to a shape measuring device and a shape measuring method for measuring the shape of a tire rubber material such as a tread or a sidewall constituting a tire.
タイヤはトレッドやサイドウォールなどのタイヤ用ゴム部材が積層されることにより製造されている。このとき、各タイヤ用ゴム部材が規定通りの形状でないと、安定した品質のタイヤが得られなくなる恐れがある。このため、従来より、製造されたタイヤ用ゴム部材の幅と厚みをオフラインで測定して、規定通りの形状であるか否かを確認している。 Tires are manufactured by laminating tire rubber members such as treads and sidewalls. At this time, if the rubber member for each tire does not have a prescribed shape, there is a possibility that a tire with stable quality cannot be obtained. For this reason, conventionally, the width and thickness of the manufactured tire rubber member are measured off-line to confirm whether or not the shape is as prescribed.
この形状測定に際しては、タイヤ用ゴム部材を上下から挟み込むように設けられた一対のレーザー変位センサと、このレーザー変位センサの位置を数値化するエンコーダと、レーザー変位センサおよびエンコーダから得られたデータを基にタイヤ用ゴム部材の幅および厚みを算出して出力する演算器を含む形状測定装置が用いられている(例えば、特許文献1、2)。 In this shape measurement, a pair of laser displacement sensors provided so as to sandwich the rubber member for tires from above and below, an encoder for digitizing the position of the laser displacement sensor, and data obtained from the laser displacement sensor and the encoder A shape measuring device including an arithmetic unit that calculates and outputs the width and thickness of a rubber member for a tire is used (for example, Patent Documents 1 and 2).
このとき、厚みに関しては、特定点における厚みを測定して、その値を対象となるタイヤ用ゴム部材の厚みとしている。 At this time, regarding the thickness, the thickness at a specific point is measured, and the value is set as the thickness of the target tire rubber member.
具体的には、上下一対のレーザー変位センサの間にタイヤ用ゴム部材を配置し、作業者のハンドル操作によって上下一対のレーザー変位センサを特定点まで移動させた後、作業者が測定開始釦を押すことにより、上下一対のレーザー変位センサからタイヤ用ゴム部材の表面および裏面にレーザーが照射されて、各レーザー変位センサからの距離が測定される。その後、各レーザー変位センサで得られたデータをパソコンなどの演算器に取り込んで、厚みデータを算出する。その一方で、エンコーダで得られたデータを同様に演算器に取り込んで、位置データを算出する。そして、得られた厚みデータと位置データとからタイヤ用ゴム部材の形状を求める。 Specifically, a tire rubber member is arranged between a pair of upper and lower laser displacement sensors, and after the operator moves the pair of upper and lower laser displacement sensors to a specific point, the operator presses the measurement start button. By pressing, a laser is irradiated on the front and back surfaces of the tire rubber member from a pair of upper and lower laser displacement sensors, and the distance from each laser displacement sensor is measured. Thereafter, the data obtained by each laser displacement sensor is taken into a computing unit such as a personal computer to calculate the thickness data. On the other hand, the data obtained by the encoder is similarly taken into the computing unit to calculate the position data. And the shape of the rubber member for tires is calculated | required from the obtained thickness data and position data.
しかしながら、上記した従来の測定技術では、レーザー変位センサの特定点までの移動を作業者の手作業に任せているため、作業者の習熟度などによって測定位置のズレが避けられず、再現性の高い測定結果を得ることが難しい。 However, in the conventional measurement technique described above, since the movement of the laser displacement sensor to a specific point is left to the manual work of the operator, the deviation of the measurement position is unavoidable due to the level of proficiency of the worker, etc. It is difficult to obtain high measurement results.
また、ハンドル操作によるレーザー変位センサの移動と停止の後に測定しているため、測定に時間がかかる。 In addition, since the measurement is performed after the laser displacement sensor is moved and stopped by the handle operation, it takes time for the measurement.
そこで、本発明は、タイヤ用ゴム部材の幅および厚みの測定に際して、再現性の高い測定結果を得ることができると共に、測定時間の短縮化を図ることができる形状測定技術を提供することを課題とする。 Accordingly, the present invention provides a shape measurement technique that can obtain highly reproducible measurement results and can reduce the measurement time when measuring the width and thickness of a tire rubber member. And
本発明者は、上記の課題を解決するため鋭意検討を行った結果、以下に記載する発明により上記の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。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor has found that the above problems can be solved by the invention described below, and has completed the present invention.
請求項1に記載の発明は、
タイヤ用ゴム材料の形状を測定する形状測定装置であって、
前記タイヤ用ゴム材料の両面の各々に対向して配置されて、前記タイヤ用ゴム材料の各々の面までの距離を測定する上下一対のレーザー変位センサと、
前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出するカラーカメラと、
前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを前記タイヤ用ゴム材料の幅方向に沿って移動させる移動装置と、
移動する前記上下一対のレーザー変位センサの位置を測定するエンコーダと、
前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記エンコーダから送信されるデータを取り込んで、前記タイヤ用ゴム材料の厚みおよび幅を算出する演算器とを備えていることを特徴とするタイヤ用ゴム材料の形状測定装置である。
The invention described in claim 1
A shape measuring device for measuring the shape of a rubber material for tires,
A pair of upper and lower laser displacement sensors disposed opposite to both surfaces of the tire rubber material to measure the distance to each surface of the tire rubber material;
A color camera for detecting a mark on the tire rubber material;
A moving device that moves the pair of upper and lower laser displacement sensors and the color camera along the width direction of the rubber material for tires;
An encoder that measures the position of the pair of upper and lower laser displacement sensors that move; and
A shape measurement of a rubber material for a tire, comprising: a calculator that takes in data transmitted from the pair of upper and lower laser displacement sensors and the encoder and calculates a thickness and a width of the tire rubber material. Device.
請求項2に記載の発明は、
前記移動装置が、上下2本のリニアレールの各々に取り付けられたスライダーであり、
上スライダーには上部の前記レーザー変位センサおよび前記カラーカメラが所定の間隔で配置されており、
下スライダーには下部の前記レーザー変位センサが上部の前記レーザー変位センサと対向するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置である。
The invention described in claim 2
The moving device is a slider attached to each of two upper and lower linear rails;
The upper slider has the upper laser displacement sensor and the color camera arranged at predetermined intervals.
2. The shape measuring apparatus for a tire rubber material according to claim 1, wherein the lower laser displacement sensor is disposed so that the lower laser displacement sensor faces the upper laser displacement sensor.
請求項3に記載の発明は、
前記上下2本のリニアレールの各々に取り付けられたスライダーが、駆動モーターにより、同期して移動するように構成されていることを特徴とする請求項2に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置である。
The invention according to claim 3
The shape measuring device for a rubber material for a tire according to claim 2, wherein a slider attached to each of the two upper and lower linear rails is configured to move in synchronization by a drive motor. It is.
請求項4に記載の発明は、
前記移動装置に、測定完了後の前記スライダーを、当初の待機位置まで自動復帰させる自動復帰機構が設けられていることを特徴とする請求項2または請求項3に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置である。
The invention according to claim 4
The shape of the rubber material for tire according to claim 2 or 3, wherein the moving device is provided with an automatic return mechanism for automatically returning the slider after completion of measurement to an initial standby position. It is a measuring device.
請求項5に記載の発明は、
前記カラーカメラにおける前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの検出基準が、前記タイヤ用ゴム材料の傾斜に合わせて2段階に設定さ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項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置である。
The invention described in claim 5
5. The detection reference of the mark attached on the tire rubber material in the color camera is set in two stages according to the inclination of the tire rubber material. It is a shape measuring apparatus of the rubber material for tires given in any 1 paragraph.
請求項6に記載の発明は、
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置を用いてタイヤ用ゴム材料の形状を測定するタイヤ用ゴム材料の形状測定方法であって、
前記移動装置を用いて前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを前記タイヤ用ゴム材料の幅方向に沿って移動させ、
前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが最初に検出された位置を前記エンコーダのデータより求めて始端位置とする一方、前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが検出されなくなった位置を前記エンコーダのデータより求めて終端位置として、前記始端位置と前記終端位置との間の距離を前記タイヤ用ゴム材料の幅として算出すると共に、
前記カラーカメラが前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出した後、前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの位置における厚みを前記上下一対のレーザー変位センサにより測定して、前記タイヤ用ゴム材料の厚みとして算出することを特徴とするタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
The invention described in claim 6
A method for measuring the shape of a rubber material for a tire, which measures the shape of the rubber material for a tire using the shape measuring device for a rubber material for a tire according to any one of claims 1 to 5,
The pair of upper and lower laser displacement sensors and the color camera are moved along the width direction of the tire rubber material using the moving device,
The position at which the thickness of the rubber material for the tire is first detected by the pair of upper and lower laser displacement sensors is obtained from the data of the encoder as the start position, while the position of the rubber material for the tire is determined by the pair of upper and lower laser displacement sensors. The position where thickness is no longer detected is determined from the data of the encoder as the end position, the distance between the start end position and the end position is calculated as the width of the tire rubber material,
After the color camera detects the mark attached on the tire rubber material, the thickness at the position of the mark attached on the tire rubber material is measured by the pair of upper and lower laser displacement sensors, and the tire It is calculated as the thickness of the rubber material for a tire, and is a method for measuring the shape of the rubber material for a tire.
請求項7に記載の発明は、
請求項1ないし請求項5のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置を用いてタイヤ用ゴム材料の形状を測定するタイヤ用ゴム材料の形状測定方法であって、
前記移動装置を用いて前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを前記タイヤ用ゴム材料の幅方向に沿って移動させる工程と、
移動する前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが最初に検出された位置を前記エンコーダのデータより求めて前記タイヤ用ゴム材料の始端位置とする工程と、
移動する前記カラーカメラにより、前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出する工程と、
検出された前記マークの位置における厚みを前記上下一対のレーザー変位センサにより測定して、前記タイヤ用ゴム材料の厚みとして算出して、前記タイヤ用ゴム材料の厚みを測定する工程と、
移動する前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが検出されなくなった位置を前記エンコーダのデータより求めて前記タイヤ用ゴム材料の終端位置とする工程と、
得られた前記始端位置と前記終端位置との間の距離を前記タイヤ用ゴム材料の幅として算出して、前記タイヤ用ゴム材料の幅を測定する工程とを備えていることを特徴とするタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
The invention described in claim 7
A method for measuring the shape of a rubber material for a tire, which measures the shape of the rubber material for a tire using the shape measuring device for a rubber material for a tire according to any one of claims 1 to 5,
Moving the pair of upper and lower laser displacement sensors and the color camera along the width direction of the tire rubber material using the moving device; and
Obtaining a position at which the thickness of the rubber material for the tire is first detected by the pair of upper and lower laser displacement sensors to be moved from the data of the encoder and setting it as a start position of the rubber material for the tire;
Detecting the mark on the tire rubber material by the moving color camera;
Measuring the thickness at the position of the detected mark with the pair of upper and lower laser displacement sensors, calculating the thickness of the tire rubber material, and measuring the thickness of the tire rubber material;
Obtaining the position where the thickness of the rubber material for tire is no longer detected by the pair of upper and lower laser displacement sensors moving from the data of the encoder and setting it as the end position of the tire rubber material;
And a step of calculating the distance between the obtained start end position and the end position as the width of the tire rubber material and measuring the width of the tire rubber material. This is a method for measuring the shape of a rubber material.
請求項8に記載の発明は、
前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの位置における厚みの測定を、前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出した前記カラーカメラからトリガー信号を出力させることにより行うことを特徴とする請求項6または請求項7に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
The invention according to claim 8 provides:
The measurement of the thickness at the position of the mark attached on the tire rubber material is performed by outputting a trigger signal from the color camera that has detected the mark attached on the tire rubber material. It is a shape measuring method of the rubber material for tires of Claim 6 or Claim 7.
請求項9に記載の発明は、
前記タイヤ用ゴム材料の形状の測定が完了した後は、前記自動復帰機構により、前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを待機位置まで復帰させることを特徴とする請求項6ないし請求項8のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
The invention according to claim 9 is:
9. After the measurement of the shape of the rubber material for tire is completed, the pair of upper and lower laser displacement sensors and the color camera are returned to a standby position by the automatic return mechanism. The tire rubber material shape measuring method according to any one of the above.
請求項10に記載の発明は、
前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの色が、前記タイヤ用ゴム材料の生地の色彩に対して識別可能な色であることを特徴とする請求項6ないし請求項9のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
The invention according to claim 10 is:
The color of the mark attached | subjected on the said rubber material for tires is a color which can be distinguished with respect to the color of the cloth | dough of the said rubber material for tires, The any one of Claim 6 thru | or 9 characterized by the above-mentioned. It is the shape measuring method of the rubber material for tires as described in above.
請求項11に記載の発明は、
前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの色が銀色であることを特徴とする請求項6ないし請求項10のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
The invention according to claim 11
The tire rubber material shape measuring method according to any one of claims 6 to 10, wherein the color of the mark attached on the tire rubber material is silver.
請求項12に記載の発明は、
前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラの移動速度が、3.0〜6.0mm/sであることを特徴とする請求項6ないし請求項11のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
The invention according to
The tire rubber according to any one of claims 6 to 11, wherein a moving speed of the pair of upper and lower laser displacement sensors and the color camera is 3.0 to 6.0 mm / s. This is a method for measuring the shape of a material.
請求項13に記載の発明は、
測定対象のタイヤ用ゴム材料が、トレッドまたはサイドウォールであることを特徴とする請求項6ないし請求項12のいずれか1項に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定方法である。
The invention according to claim 13
The tire rubber material shape measuring method according to any one of claims 6 to 12, wherein the tire rubber material to be measured is a tread or a sidewall.
本発明によれば、タイヤ用ゴム部材の幅および厚みの測定に際して、再現性の高い測定結果を得ることができると共に、測定時間の短縮化を図ることができる形状測定技術を提供することができる。 According to the present invention, when measuring the width and thickness of a rubber member for tires, it is possible to provide a shape measurement technique that can obtain highly reproducible measurement results and can shorten the measurement time. .
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について具体的に説明する。なお、以下においては、本実施の形態の概要、形状測定装置、形状測定方法の順に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following, the outline of the present embodiment, the shape measuring device, and the shape measuring method will be described in this order.
1.本実施の形態の概要
図1は本実施の形態に係るタイヤ用ゴム材料の形状測定装置を模式的に説明する図である。そして、図2は、本実施の形態に係るタイヤ用ゴム材料の形状測定方法を模式的に説明する図である。なお、図2において符号40で示される一点鎖線矢印は、タイヤ用ゴム材料Gの両面に対向して移動する一対のレーザー変位センサ22a、22bおよびカラーカメラ20の移動軌道である。
1. Outline of the Present Embodiment FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a shape measuring device for tire rubber material according to the present embodiment. And FIG. 2 is a figure which illustrates typically the shape measuring method of the rubber material for tires which concerns on this Embodiment. 2 is a movement trajectory of the pair of
図1に示すように、タイヤ材用ゴム料の形状測定装置は、一対のリニアレール10a、10bを含む移動装置と、カラーカメラ20と、上下一対のレーザー変位センサ22a、22bと、エンコーダ18と、図示しない測定台および演算器を備えている。
As shown in FIG. 1, a tire shape measuring apparatus for tire material includes a moving device including a pair of
そして、本実施の形態においては、カラーカメラ20を用いて、マーク30が付された特定点を、自動検出できるように構成されている点に特徴がある。このように、特定点を自動検出させることにより測定位置のズレが発生せず、作業者の習熟度などに関係なく、容易に再現性の高い測定結果を得ることができる。
The present embodiment is characterized in that the
また、本実施の形態においては、カラーカメラ20および上下一対のレーザー変位センサ22a、22bの一対のリニアレール10a、10b上での移動や停止に際して、駆動モーター16を用いて行っている点にも特徴がある。このように、駆動モーターを用いてカラーカメラ20および上下一対のレーザー変位センサ22a、22bの移動や停止を制御していることにより、作業者の手作業に伴う測定位置のズレが発生せず、容易に再現性の高い測定結果を得ることができることに加えて、測定時間の短縮化を図ることもできる。
In the present embodiment, the
2.タイヤ用ゴム材料の形状測定装置 2. Equipment for measuring the shape of rubber materials for tires
(1)レーザー変位センサ
上下一対のレーザー変位センサ22a、22bは、光学式のセンサであり、タイヤ用ゴム材料Gの表面側および裏面側に対向して配置されるようにスライダー12、14に配設されている。レーザー変位センサ22a、22bは、タイヤ用ゴム材料Gにレーザー光Lを照射して反射光を受光する。これにより、レーザー変位センサ22aとタイヤ用ゴム材料Gの表面との距離、および、レーザー変位センサ22bとタイヤ用ゴム材料Gの裏面との距離が分かり、得られた2つの距離を示す信号が演算器に向けて出力される。そして、演算器において、一定に保たれている一対のレーザー変位センサ22a、22b間の距離から、上記で得られた2つの距離の合計を減算することにより、タイヤ用ゴム材料Gの厚みが算出される。
(1) Laser displacement sensor The pair of upper and lower
なお、レーザー変位センサ22a、22bの離間距離は、タイヤ用ゴム材料Gのサイズなどに合わせて適宜設定される。同様に、リニアレール10a、10bにおけるカラーカメラ20およびレーザー変位センサ22a、22bの最大移動可能距離も、タイヤ用ゴム材料Gのサイズなどに合わせて適宜設定される。
The separation distance between the
そして、本実施の形態において使用する具体的なレーザー変位センサとしては、例えば、キーエンス社製LK−Gスポット径タイプなどを挙げることができる。 And as a specific laser displacement sensor used in this Embodiment, the LK-G spot diameter type by Keyence Corporation etc. can be mentioned, for example.
(2)カラーカメラ
本実施の形態においては、上記したように、タイヤ用ゴム材料Gに付されたマーク30を自動検出するための部材として、カメラ、それもカラーカメラ20を使用している点に特徴がある。
(2) Color Camera In the present embodiment, as described above, the camera, which also uses the
本発明者は、マーク30を自動検出するための部材としてカメラを用いることに思い至り、当初は、白黒カメラについて検討した。しかし、白黒カメラを用いた場合には、例えば、タイヤ用ゴム材料Gの表面形状に起伏があると、この起伏によって反射した光がマーク30と同じ白色と検出されて、マーク30の誤検出が多くなり、その対策として、解像度の調整など、種々の対策を試みたが、マークの誤検出を低減させるには不十分であった。
The present inventor has come to consider using a camera as a member for automatically detecting the
そこで、使用するカメラを白黒カメラからカラーカメラに変更して、検討を行った。この結果、カラーカメラ20を使用した場合には、表面形状の起伏による光の反射をマークとは異なる色調として区別するために、タイヤ用ゴム材料Gの地色とマーク30を即座に識別することができることが分かり、本実施の形態におけるカラーカメラ20の採用に至った。
Therefore, the camera to be used was changed from a black and white camera to a color camera. As a result, when the
なお、タイヤ用ゴム材料Gの表面形状の傾斜によっては、マーク30の識別がし難くなることがあるため、カラーカメラ20におけるマーク30の検出基準は、タイヤ用ゴム材料Gの傾斜に合わせて2段階に設定されていることが好ましいことが分かった。
Note that, depending on the inclination of the surface shape of the tire rubber material G, it may be difficult to identify the
そして、このカラーカメラ20は、一般的には、タイヤ用ゴム材料Gのマーク30が付された側(通常は上面側)のレーザー変位センサの近傍で、移動方向に対してレーザー変位センサよりも先の位置に配置される。これにより、カラーカメラ20がマーク30を検出した後に、レーザー変位センサがタイヤ用ゴム材料Gの厚み測定を行うことができる。
The
本実施の形態において使用する具体的なカラーカメラとしては、例えば、キーエンス社製CV−5000の35万画素などを挙げることができる。 As a specific color camera used in the present embodiment, for example, 350,000 pixels of CV-5000 manufactured by Keyence Corporation can be cited.
そして、タイヤ用ゴム材料Gに付されるマーク30の色は、タイヤ用ゴム材料の生地の色彩に対して識別可能な色であることが好ましく、具体的な色としては、銀色が好ましく、例えば、一般に「銀ペン」と呼ばれる治具を用いてタイヤ用ゴム材料Gにマーク30が付される。
And it is preferable that the color of the
(3)移動装置
移動装置は、タイヤ用ゴム材料Gの幅方向に沿うように対向して配置された上下一対のリニアレール10a、10bと、各リニアレール10a、10bに配置されて各リニアレール10a、10bに沿って自在に移動可能な上下一対のスライダー12、14とを備えている。なお、上下一対のスライダー12、14は、駆動モーター16の駆動によって、互いに同期して移動するように構成されており、駆動モーター16にはエンコーダ18が連結されている。
(3) Moving device The moving device is arranged on a pair of upper and lower
そして、上スライダー12には、所定の間隔を開けて、カラーカメラ20および上部の変位センサ22aが、カラーカメラ20が移動方向に対してレーザー変位センサよりも先の位置に配置されている。一方、下スライダー14には、上部のレーザー変位センサ22aと対向する位置に、下部のレーザー変位センサ22bが配置されている。
In the
このように、上スライダー12にカラーカメラ20および上部のレーザー変位センサ22aが固定して配置され、下スライダー14に下部のレーザー変位センサ22bが上部のレーザー変位センサ22aと対向して配置されているため、上下のスライダー12、14が上下のリニアレール10a、10bを同期を取りながら移動した際、レーザー変位センサ22a、22bおよびカラーカメラ20の相互の位置関係を固定しておくことができる。
As described above, the
なお、この移動装置には、測定完了後のスライダー12、14を、当初の待機位置まで自動復帰させる自動復帰機構(図示せず)が設けられていることが好ましい。これにより、測定完了後のスライダー12、14を当初の待機位置まで素早く復帰させて、次の測定に備えることができる。
The moving device is preferably provided with an automatic return mechanism (not shown) for automatically returning the
(4)エンコーダ
エンコーダ18は、上記したように駆動モーター16に連結されており、駆動モーター16の回転量(回転数および回転角度)に基づいて、上下一対のスライダー12、14の移動距離を算出することができるため、レーザー変位センサ22a、22bの位置データを精度高く検出することができる。
(4) Encoder The
(5)演算器
演算器は、エンコーダ18から得られたレーザー変位センサ22a、22bの位置データに基づいてタイヤ用ゴム材料Gの幅を算出すると共に、レーザー変位センサ22a、22bから得られた厚みデータに基づいてタイヤ用ゴム材料Gの厚みを算出するように、所定の処理プログラムなどが収容されている。
(5) Calculator The calculator calculates the width of the rubber material G for tires based on the position data of the
この処理プログラムに基づいて、厚みについては、カラーカメラ20によりタイヤ用ゴム材料G上に付されたマーク30が検出されると、マーク30が付された位置で、レーザー変位センサ22a、22bによりタイヤ用ゴム材料Gの表面および裏面までの距離を測定して、その合計をレーザー変位センサ22a、22b間の距離から減算した数値が、タイヤ用ゴム材料Gの厚みとして算出される。
Based on this processing program, when the
そして、幅については、レーザー変位センサ22a、22bによりタイヤ用ゴム材料Gの厚みが最初に検出された位置をエンコーダ18の位置データより求めて始端位置とする一方、レーザー変位センサ22a、22bによりタイヤ用ゴム材料Gの厚みが検出されなくなった位置をエンコーダ18の位置データより求めて終端位置として、得られた始端位置と終端位置との間の距離がタイヤ用ゴム材料Gの幅として算出される。
As for the width, the position at which the thickness of the rubber material G for the tire is first detected by the
本実施の形態において使用する具体的な演算器としては、例えば、パーソナルコンピュータなどを挙げることができる。 As a specific computing unit used in this embodiment, for example, a personal computer can be cited.
算出されたタイヤ用ゴム材料Gの幅と厚みは、その後、ディスプレイやプリンターなど適切な出力装置に表示させることができる。 The calculated width and thickness of the tire rubber material G can then be displayed on an appropriate output device such as a display or a printer.
3.タイヤ用ゴム材料の形状測定方法
次に、上記したタイヤ用ゴム材料の形状測定装置を用いたタイヤ用ゴム材料Gの形状測定方法について説明する。
3. Method for Measuring Shape of Tire Rubber Material Next, a method for measuring the shape of the tire rubber material G using the tire rubber material shape measuring apparatus described above will be described.
先ず、予め、表面にマーク30が付されたタイヤ用ゴム材料G(図2参照)を、図示しない測定台上に、タイヤ用ゴム材料Gの幅方向が上下一対のリニアレール10a、10bと平行となるように載置する。このとき、マーク30の色としては、前記したように銀色であることが好ましい。
First, a tire rubber material G (see FIG. 2) with a
測定開始釦を押すことにより、レーザー変位センサ22a、22bを作動させて、タイヤ用ゴム材料Gの厚み測定を開始する。具体的には、駆動モーター16により、レーザー変位センサ22a、22bおよびカラーカメラ20が配置された上下一対のスライダー12、14を同期させて、上下一対のリニアレール10a、10bに沿って、図2に示す移動軌道40の方向に移動を開始させる。そして、移動するレーザー変位センサ22a、22bよりタイヤ用ゴム材料Gにレーザー光を照射して、その反射光が受光されるまでの時間を測定することにより、タイヤ用ゴム材料Gの表面および裏面までの距離を測定する。
By pressing the measurement start button, the
このとき、上下一対のスライダー12、14、即ち、レーザー変位センサ22a、22bおよびカラーカメラ20の移動速度は、カラーカメラ20がマーク30を安定して正確に検出できると共に、レーザー変位センサ22a、22bがタイヤ用ゴム材料Gの厚みを安定して正確に測定することができる速度であり、具体的には3.0〜6.0mm/sが好ましく、4.3mm/sであると特に好ましい。カラーカメラ20の移動速度が遅すぎると測定効率が悪くなり、移動速度が速すぎると要求精度を満たせなくなる。
At this time, the moving speeds of the pair of upper and
そして、レーザー変位センサ22a、22bが、タイヤ用ゴム材料Gの存在を最初に検出した位置をタイヤ用ゴム材料Gの幅方向の始端位置と認識し、エンコーダ18により始端位置データとして演算器に向けて出力させる。その後、レーザー変位センサ22a、22bは移動軌道40に沿って、タイヤ用ゴム材料Gの幅方向に移動しながら、同様に、タイヤ用ゴム材料Gの表面および裏面までの距離を測定する。
Then, the position where the
移動するカラーカメラ20が、タイヤ用ゴム材料Gの表面に形成されたマーク30を検出すると、カラーカメラ20は演算器に向けてトリガー信号を出力する。演算器はトリガー信号が入力されると、マーク30の位置におけるレーザー変位センサ22a、22bにより測定されたタイヤ用ゴム材料Gの表面および裏面までの距離に基づいて、タイヤ用ゴム材料Gの厚みを算出し、タイヤ用ゴム材料Gの厚みデータとして記録する。
When the moving
具体的には、図1のように、カラーカメラ20がレーザー変位センサ22a、22bの前方に所定の間隔を空けて配置されている場合、カラーカメラ20がマーク30を検出してから、所定の間隔に相当する距離だけレーザー変位センサ22a、22bが移動してマーク30の上を通過する時に、レーザー変位センサ22a、22bによりタイヤ用ゴム材料Gの表面および裏面までの距離を測定し、結果を演算器に向けて出力する。そして、演算器は、入力された距離の測定結果に基づいて、タイヤ用ゴム材料Gの厚みを算出し、これをタイヤ用ゴム材料Gの厚みデータとして記録する。
Specifically, as shown in FIG. 1, when the
このとき、マーク30の検出は、前記したように、カラーカメラ20に設定された検出基準に基づいて精度高く行うことができるため、再現性の高い厚みデータを確実に得ることができる。また、エンコーダ18は駆動モーター16と連結されているため、再現性の高い位置データを確実に得ることができる。
At this time, since the
そして、移動するレーザー変位センサ22a、22bがタイヤ用ゴム材料Gの表面からの反射光を受光しなくなった場合には、レーザー変位センサ22a、22bがタイヤ用ゴム材料Gの終端位置まで到達したと判断できるため、この検出終了位置を終端として、エンコーダ18により終端位置データを演算器に向けて出力する。
When the moving
そして、得られた各データに基づいて、演算器においてタイヤ用ゴム材料Gの幅および厚みを算出する。以上で、タイヤ用ゴム材料Gの形状測定が完了する。 And based on each obtained data, the calculator calculates the width and thickness of the rubber material G for tire. Thus, the shape measurement of the rubber material G for tire is completed.
その後、タイヤ用ゴム材料Gの測定を終了した上下一対のレーザー変位センサ22a、22bは、逆方向に移動させて、当初の待機位置まで自動で復帰させることが好ましい。
After that, it is preferable that the pair of upper and lower
このように、本実施の形態によれば、カラーカメラを用いてマークを精度高く検出すると共に、上下一対のレーザー変位センサを移動させながら、タイヤ用ゴム材料の幅と厚みを自動で測定することができるため、短時間で、再現性の高い形状測定が可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the mark is detected with high accuracy using the color camera, and the width and thickness of the rubber material for tire are automatically measured while moving the pair of upper and lower laser displacement sensors. Therefore, shape measurement with high reproducibility can be performed in a short time.
以上、本発明を実施の形態に基づき説明したが、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。 As mentioned above, although this invention was demonstrated based on embodiment, this invention is not limited to said embodiment. Various modifications can be made to the above-described embodiment within the same and equivalent scope as the present invention.
10a 上リニアレール
10b 下リニアレール
12 上スライダー
14 下スライダー
16 駆動モーター
18 エンコーダ
20 カラーカメラ
22a 上部のレーザー変位センサ
22b 下部のレーザー変位センサ
30 マーク
40 移動軌道
G タイヤ用ゴム材料
L レーザー光
10a Upper
Claims (13)
前記タイヤ用ゴム材料の両面の各々に対向して配置されて、前記タイヤ用ゴム材料の各々の面までの距離を測定する上下一対のレーザー変位センサと、
前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出するカラーカメラと、
前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを前記タイヤ用ゴム材料の幅方向に沿って移動させる移動装置と、
移動する前記上下一対のレーザー変位センサの位置を測定するエンコーダと、
前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記エンコーダから送信されるデータを取り込んで、前記タイヤ用ゴム材料の厚みおよび幅を算出する演算器とを備えていることを特徴とするタイヤ用ゴム材料の形状測定装置。 A shape measuring device for measuring the shape of a rubber material for tires,
A pair of upper and lower laser displacement sensors disposed opposite to both surfaces of the tire rubber material to measure the distance to each surface of the tire rubber material;
A color camera for detecting a mark on the tire rubber material;
A moving device that moves the pair of upper and lower laser displacement sensors and the color camera along the width direction of the rubber material for tires;
An encoder that measures the position of the pair of upper and lower laser displacement sensors that move; and
A shape measurement of a rubber material for a tire, comprising: a calculator that takes in data transmitted from the pair of upper and lower laser displacement sensors and the encoder and calculates a thickness and a width of the tire rubber material. apparatus.
上スライダーには上部の前記レーザー変位センサおよび前記カラーカメラが所定の間隔で配置されており、
下スライダーには下部の前記レーザー変位センサが上部の前記レーザー変位センサと対向するように配置されていることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ用ゴム材料の形状測定装置。 The moving device is a slider attached to each of two upper and lower linear rails;
The upper slider has the upper laser displacement sensor and the color camera arranged at predetermined intervals.
2. The tire rubber material shape measuring device according to claim 1, wherein the lower laser displacement sensor is disposed so that the lower laser displacement sensor faces the upper laser displacement sensor. 3.
前記移動装置を用いて前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを前記タイヤ用ゴム材料の幅方向に沿って移動させ、
前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが最初に検出された位置を前記エンコーダのデータより求めて始端位置とする一方、前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが検出されなくなった位置を前記エンコーダのデータより求めて終端位置として、前記始端位置と前記終端位置との間の距離を前記タイヤ用ゴム材料の幅として算出すると共に、
前記カラーカメラが前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出した後、前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークの位置における厚みを前記上下一対のレーザー変位センサにより測定して、前記タイヤ用ゴム材料の厚みとして算出することを特徴とするタイヤ用ゴム材料の形状測定方法。 A method for measuring the shape of a rubber material for a tire, which measures the shape of the rubber material for a tire using the shape measuring device for a rubber material for a tire according to any one of claims 1 to 5,
The pair of upper and lower laser displacement sensors and the color camera are moved along the width direction of the tire rubber material using the moving device,
The position at which the thickness of the rubber material for the tire is first detected by the pair of upper and lower laser displacement sensors is obtained from the data of the encoder as the start position, while the position of the rubber material for the tire is determined by the pair of upper and lower laser displacement sensors. The position where thickness is no longer detected is determined from the data of the encoder as the end position, the distance between the start end position and the end position is calculated as the width of the tire rubber material,
After the color camera detects the mark attached on the tire rubber material, the thickness at the position of the mark attached on the tire rubber material is measured by the pair of upper and lower laser displacement sensors, and the tire A method for measuring the shape of a rubber material for tires, wherein the thickness is calculated as the thickness of the rubber material for tires.
前記移動装置を用いて前記上下一対のレーザー変位センサおよび前記カラーカメラを前記タイヤ用ゴム材料の幅方向に沿って移動させる工程と、
移動する前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが最初に検出された位置を前記エンコーダのデータより求めて前記タイヤ用ゴム材料の始端位置とする工程と、
移動する前記カラーカメラにより、前記タイヤ用ゴム材料上に付されたマークを検出する工程と、
検出された前記マークの位置における厚みを前記上下一対のレーザー変位センサにより測定して、前記タイヤ用ゴム材料の厚みとして算出して、前記タイヤ用ゴム材料の厚みを測定する工程と、
移動する前記上下一対のレーザー変位センサにより前記タイヤ用ゴム材料の厚みが検出されなくなった位置を前記エンコーダのデータより求めて前記タイヤ用ゴム材料の終端位置とする工程と、
得られた前記始端位置と前記終端位置との間の距離を前記タイヤ用ゴム材料の幅として算出して、前記タイヤ用ゴム材料の幅を測定する工程とを備えていることを特徴とするタイヤ用ゴム材料の形状測定方法。 A method for measuring the shape of a rubber material for a tire, which measures the shape of the rubber material for a tire using the shape measuring device for a rubber material for a tire according to any one of claims 1 to 5,
Moving the pair of upper and lower laser displacement sensors and the color camera along the width direction of the tire rubber material using the moving device; and
Obtaining a position at which the thickness of the rubber material for the tire is first detected by the pair of upper and lower laser displacement sensors to be moved from the data of the encoder and setting it as a start position of the rubber material for the tire;
Detecting the mark on the tire rubber material by the moving color camera;
Measuring the thickness at the position of the detected mark with the pair of upper and lower laser displacement sensors, calculating the thickness of the tire rubber material, and measuring the thickness of the tire rubber material;
Obtaining the position where the thickness of the rubber material for tire is no longer detected by the pair of upper and lower laser displacement sensors moving from the data of the encoder and setting it as the end position of the tire rubber material;
And a step of calculating the distance between the obtained start end position and the end position as the width of the tire rubber material and measuring the width of the tire rubber material. Measuring method of rubber material
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