JP2018176510A - タイヤの製造方法及びタイヤの製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】タイヤを製造する際、コードをゴムで被覆したシート材の成形スプライスに起因した最終製品のタイヤにおける欠陥を低減するように成形時のシート材の長さを適切に調整する。【解決手段】タイヤの製造方法は、コードがゴムで被覆されたシート材を所定の長さに切断してドラム上で巻き回して前記シート材のタイヤ周方向の両端のそれぞれを含む領域が互いに重なり合う成形スプライスができるように未加硫タイヤを成形する。前記未加硫タイヤからつくられる加硫タイヤを測定対象タイヤとして、前記測定対象タイヤにおける成形スプライスにおけるスプライス量を測定する。前記スプライス量の測定結果に基づいて、前記未加硫タイヤを成形する時に必要とする前記シート材の長さの補正量を求め、前記補正量を用いて前記シート長さを調整する。【選択図】図１

Description

本発明は、タイヤに用いるシート材の長さを調整するタイヤの製造方法及びタイヤの製造システムに関する。

タイヤは、インナーライナ材、カーカスプライ材、ベルト材、ベルトカバー材等が環状に積層した構造体である。この構造体は、未加硫タイヤ（生タイヤ）を作製する工程で作製され、具体的には、両端を有するシート材を円筒状のドラム上で巻きつけ、シート材の両端同士を繋ぎ合わせることにより作製される。
このようにして作製されるシート材の環状体には、シート材の両端同士を重ねて繋ぎ合わせた重なり部分（以降、成形スプライスともいう）が含まれる。成形スプライスの周辺では、ゴム量や、コードの打ち込み本数に過不足が生じやすく、このことに起因して、成形スプライスの周辺には、最終製品であるタイヤにおいて表面凹凸を成した欠陥が生じやすい。このため、成形スプライスが適切であることが好ましい。

例えば、成形ドラムに巻き付けたシート材のスプライスラップ量をスプライスセンサにより測定し、この測定値をフィードバックして次のシート材の切断長さを決定し、シート材が搭載されたコンベアベルトを適量移動させて、ベルトコンベア上に設置された切断機でシート材を切断する技術が知られている（特許文献１）。このとき、実測したスプライスラップ量は平均化されて、その平均値が補正規格内か否かの判定を行い、補正規格内であれば、補正せずに直前のシート材と同じ長さでシート材が切断され、補正規格外であれば、平均化されたスプライス量によりシート材の長さを補正して次のシート材の切断長さを決定する。

特開２０１１−２１３０２４号公報

しかし、上記技術において、シート長さを補正しても、必ずしも最終製品であるタイヤにおいて表面凹凸を成した欠陥が減少するわけでない。例えば、未加硫タイヤを加硫するとき、熱を与えて所定の形状にするため、熱と圧力を受けてシート材は変形するので、成形時のシート長さを目標寸法に揃えたとしても、温度や湿度等の環境条件あるいはゴムの種類等によって、欠陥が発生しにくい理想のシート長さの寸法は変動する。

そこで、本発明は、コードをゴムで被覆したシート材の成形スプライスに起因した最終製品のタイヤにおける欠陥を低減するように、成形時のシート材の長さを適切に調整することができるタイヤの製造方法及びタイヤの製造システムを提供することを目的とする。

本発明の一態様は、タイヤの製造方法である。当該製造方法は、
コードがゴムで被覆されたシート材を所定の長さに切断してドラム上で巻き回して前記シート材のタイヤ周方向の両端のそれぞれを含む領域が互いに重なり合う重なり部分ができるように未加硫タイヤを成形するステップと、
前記未加硫タイヤからつくられる加硫タイヤを測定対象タイヤとして、前記測定対象タイヤにおける前記重なり部分における、タイヤ周方向の両端に位置する前記シート材の端部コード間のタイヤ周方向に沿った離間距離を測定するステップと、
前記離間距離の測定結果に基づいて、前記未加硫タイヤを成形する時に必要とする前記シート材の長さの補正量を求め、前記補正量を用いて前記シート長さを調整するステップと、を備える。

前記タイヤを成形するステップでは、複数の未加硫タイヤを成形し、
前記離間距離を測定するステップでは、前記複数の未加硫タイヤからつくられる複数の加硫タイヤの前記離間距離のデータを取得し、
前記シート材の長さを補正するステップでは、前記複数の加硫タイヤにおける前記離間距離のデータを標本データとして前記離間距離の統計量を求め、前記統計量を用いて前記補正量を求める、ことが好ましい。

前記統計量は、前記標本データの平均値であり、
前記補正量は、前記平均値に所定の定数を乗算した量である、ことが好ましい。

前記成形するステップでは、前記重なり部分のタイヤ周上における位置を特定する位置情報を取得し、
前記離間距離を測定するステップでは、前記位置情報に基づいて前記重なり部分を特定することにより、前記重なり部分における前記離間距離を測定する、ことが好ましい。

前記シート材は、カーカスプライ材あるいはベルト材である、ことが好ましい。

本発明の他の一実施形態は、タイヤの製造システムである。当該製造システムは、
コードがゴムで被覆されたシート材を所定の長さに切断してドラム上で巻き回して前記シート材のタイヤ周方向の両端のそれぞれを含む領域が互いに重なり合う重なり部分ができるように未加硫タイヤを成形する成形装置と、
前記未加硫タイヤからつくられる加硫タイヤを測定対象タイヤとして、前記測定対象タイヤ中の前記コードを含む内部構造を測定する測定ユニットと、
前記測定ユニットによる測定から、前記重なり部分における、タイヤ周方向の両端に位置する前記シート材の端部コード間のタイヤ周方向に沿った離間距離を求め、さらに、前記シート材の長さを調整するために、求めた前記離間距離に基づいて、前記未加硫タイヤを成形する時に必要とする前記シート材の長さの補正量を求める処理装置と、を備える。

前記成形装置は、複数の未加硫タイヤを成形し、
前記処理装置は、前記複数の未加硫タイヤからつくられる複数の加硫タイヤの前記離間距離のデータを求め、求めた複数の前記離間距離のデータを標本データとして前記離間距離の統計量を求め、前記統計量を用いて前記補正量を求める、ことが好ましい。

上述のタイヤの製造方法及びタイヤの製造システムによれば、成形時のシート材の長さを適切に調整することにより、コードをゴムで被覆したシート材の成形スプライスに起因したタイヤにおける欠陥を低減することができる。

本実施形態のタイヤの製造方法の概容を説明する図である。 本実施形態で用いる成形装置の例を説明する模式図である。 本実施形態で用いる加硫タイヤを検査する検査装置の例を示す図である。 本実施形態で用いるタイヤ検査装置の構成を示す図である。 本実施形態で用いるタイヤ検査装置の画像取得部で作成される検査画像の例を示す図である。 （ａ），（ｂ）は、本実施形態で用いるタイヤ検査装置で抽出した第１ベルトのコードの画像及び第２ベルトのコードの画像の例を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は、本実施形態で用いるベルトのスプライス量を算出する方法を説明する図である。 （ａ），（ｂ）は、本実施形態で用いるカーカスプライのスプライス量を算出する方法を説明する図である。 本実施形態のタイヤ検査装置の補正量算出部が作成する各タイヤの検査結果リストの一例を示す図である。

以下、本実施形態のタイヤの製造方法及びタイヤの製造システムについて詳細に説明する。

（本実施形態の概容説明）
以下に説明する本実施形態のタイヤの製造方法及びタイヤの製造システムでは、成形時のコードがゴムで被覆されたシート材の長さが、加硫後のタイヤのシート材のスプライス量に基づいてフィードバックで調整される。図１は、本実施形態のタイヤの製造方法の概容を説明する図である。

タイヤの成形装置では、ベルト材やカーカスプライ材等のコードをゴムで被覆したシート材の他、ビードコア、トレッドゴム、サイドゴム、ビードフィラーゴム、インナーライナゴム等のゴム材を含むタイヤ構成部材を成形ドラム（以降、単にドラムという）上で環状に巻きつけて未加硫タイヤ（生タイヤ）を成形する。このとき、成形した生タイヤには、ラベルコード表示体が生タイヤのサイド部に貼付される。貼付されるラベルコード表示体のドラム周上の貼付位置は予め定められている。ドラムには、ドラム周上の基準となる基準位置が設定されており、ラベルコード表示体のドラム周上の貼付位置は、ドラム上の基準位置からのずれ角度１で定められる。さらに、成形ドラム上でシート材を巻きつけた時のシート材の端部を含む領域の重なり部分、すなわち成形スプライスの位置は、ドラム上の基準位置からのずれ角度２で定められる。ずれ角度２は成形スプライスの測定により取得される。ずれ角度１，２の情報が、ラベルコードの位置及び成形スプライスの位置の情報として、情報Ｉｎｆに含まれて、サーバ５０（図２参照）に記憶される。

加硫装置は、ラベルコード表示体を貼付した生タイヤを加硫する。これにより、ラベルコード表示体を有する加硫タイヤが作製され、この後、検査装置は、加硫タイヤを検査する。

検査装置は、タイヤをタイヤ周方向に回転させながら、タイヤ内部のシート材のコードが可視化できるような測定、例えば、Ｘ線やガンマ線等の電磁波による放射線を用いた測定によりタイヤ一周分のコードを可視化した検査画像を取得する。さらに、検査装置は、タイヤを回転させて測定を行っている最中にタイヤに貼付されているラベルコード表示体を検出することができる読取センサを用いてラベルコード表示体を検出する。さらに、検査装置は、ラベルコード表示体のタイヤ周上の位置に対応する検査画像上の位置を特定し、さらに、上記サーバに記憶された情報Ｉｎｆを用いて、検査画像上の検出したラベル表示体の位置から成形スプライスの位置を特定する。検査装置は、特定された成形スプライスの位置を含む範囲の検査画像について、コード間の離間距離を算出しスプライス量を算出する。スプライス量とは、シート材の成形スプライスにおける、タイヤ周方向の両端に位置するシート材の端部コード間のタイヤ周方向に沿った離間距離である。

測定装置は、算出したスプライス量に基づいて、未加硫タイヤを成形する時に必要とするシート材の長さの補正量を求め、補正量を用いて成形時の必要とするシート長さを調整する。すなわち、本実施形態は、スプライス量に基づいて、シート材の長さのフィードバック制御を行う。
このように、加硫後のタイヤのスプライス量に基づいてシート長さを調整するので、スプライス量の過不足に起因して発生するタイヤの表面凹凸の欠陥を低減することができる。加硫の工程では、生タイヤを拡張しつつ、熱によりゴムを流動させて、生タイヤを所定のタイヤ形状にするので、未加硫タイヤではスプライス量の過不足を判定することは難しく、タイヤの表面凹凸の欠陥を低減することが難しい。

（実施形態の具体的な説明）
図２は、本実施形態で用いる成形装置１０の例を説明する模式図である。成形装置１０は、成形ドラム（以下、単にドラムという）１２、切断装置１６、及び、成形コントローラ１８、を備える。成形コントローラ１８はサーバ５０に接続されている。

生タイヤは、タイヤ構成部材を環状にドラム１２上で巻きつけて積層構造とすることにより作製される。タイヤ構成部材には、ベルト材やカーカスプライ材等のコードをゴムで被覆したシート材の他、ビードコア、トレッドゴム、サイドゴム、ビードフィラーゴム、インナーライナゴム等のゴム材が含まれる。本実施形態で対象とするシート材１４（図２参照）は、ベルト材やカーカスプライ材等のコードをゴムで被覆したシート材である。シート材１４は、図２に示されるように、ドラム１２上で環状に巻きつけられる前に、切断装置１６を用いて成形コントラーラ１８からの指示により補正されたシート長さで切断される。

成形装置１０は、ドラム１２上で巻き回して作製されるタイヤ構成部材の環状体上に、他のタイヤ構成部材を順次積層してより大きな環状体を作製することにより生タイヤを成形する。シート材１４についても、成形装置１０は、ドラム１２の周上に一周巻き回してシート材１２のタイヤ周方向の両端のそれぞれを含む領域が互いに重なり合う成形スプライス（重なり部分）ができるように繋ぎ合わせることにより、環状体を作製する。
シート材１２を巻き回す前に、ドラム１２は、図２に示されるように、予め設定されたドラム１２の周上の基準位置Ｐ０（θ＝０）から反時計回りに角度θ_１度ずれた位置Ｐ１になるように、回転され位置調整される。シート材１４の先端部は、ドラム１２の位置Ｐ１に押圧されて固定され、この状態でドラム１２が回転することにより、ドラム１２の周上でシート材１４は巻き回される。このようにして、環状体には、シート材１４の重なり部分（成形スプライス）が形成される。なお、成形スプライスの周上の位置は、図示されないレーザ変位計等を用いて、環状体の周上の表面凹凸を測定することにより検出され、検出された周上位置は、基準位置Ｐ０からの反時計回りの方向に沿ったずれ角度２で表され、情報Ｉｎｆの一部として、サーバ５０に記憶される。ずれ角度２は、ベルト材やカーカスプライ材等のシート材毎に取得され、サーバ５０に記憶される。

なお、生タイヤを成形後、ラベルコード表示体がドラム１２上で生タイヤのサイド部に貼付される。ラベルコード表示体のドラム１２上の貼付位置は、予め定められている。この貼付位置は、基準位置Ｐ０からのずれ角度１で表され、情報Ｉｎｆの一部としてサーバ５０に記憶される。サーバ５０に記憶される情報Ｉｎｆは、ずれ角度１，２の他に、ラベルコード表示体に表された生タイヤの識別情報を少なくとも含む。したがって、検査工程では、ラベルコード表示体に表された識別情報を参照して、サーバ５０から対応したずれ角度１，２の情報を取り出すことができる。なお、ラベルコード表示体のドラム１２上の貼付位置は、ラベルコード表示体における特定の位置をいい、例えばラベルコード表示体のドラム周方向における中心位置あるいはラベルコード表示体に表されるコード内の特定の位置のようにピンポイントで定まる位置をいう。

図３は、生タイヤを加硫することで得られた加硫タイヤを検査する検査装置２０の例を示す図である。図４は、タイヤ検査装置２０の構成を示す図である。タイヤ検査装置２０は、サーバ５０に接続されている。

タイヤ検査装置２０は、測定ユニット４０、画像取得装置４１、マーカ検出センサ４２、回転装置４３、回転制御部４４、処理装置３０、及び、ディスプレイ４５、を備えている。

処理装置３０は、加硫タイヤである測定対象タイヤ（以降、単にタイヤという）Ｔの検査画像において、タイヤＴのシート材１４における成形スプライスの位置を特定して、スプライス量を測定し、さらに、シート材１４の長さの補正量を算出する装置である。

測定ユニット４０は、測定対象タイヤであるタイヤＴの、シート材１４のコードを含む内部構造を測定する部分であり、加増取得部４１を介して処理装置３０に接続されている。測定ユニット４０は、図３に示される例では、Ｘ線、γ線等の電磁波を照射し、タイヤＴを透過した透過電磁波像を撮像することで、タイヤＴのシート材１４のコードを可視化するユニットである。測定ユニット４０は、例えば、タイヤＴの内面側に配置されたＸ線照射装置と、タイヤＴを挟んでＸ線照射装置と対向してタイヤＴの外面側に配置されたカメラと、を備えるＸ線ラインセンサである。Ｘ線ラインセンサは、具体的に、タイヤＴのトレッド部と対向してタイヤ幅方向に沿って配置されたカメラと、サイドウォールの対のそれぞれと対向してタイヤ径方向に沿って配置されるカメラと、を有する。
測定ユニット４０は、例えば、回転装置４３によってタイヤＴが回転すると同時に測定を開始する。なお、本明細書でいうタイヤ幅方向は、タイヤ回転軸線に沿った方向である。タイヤ径方向は、タイヤ回転軸線に対して直交する放射方向をいう。タイヤ周方向は、タイヤ回転軸線を中心としてタイヤＴを回転させたときのタイヤＴのトレッド部の回転する方向をいう。

画像取得部４１は、測定ユニット４０から取得した画像データを用いて、測定対象タイヤＴの内部構造をタイヤ周方向に展開して表す像を検査画像として作成するための処理および演算を行う部分であり、測定ユニット４０および処理装置３０のそれぞれと接続されている。画像取得部４１は、具体的に、測定ユニット４０から送られてくる画像データを取得し、取得した画像データを順次、一方向に配置し、この一方向をタイヤ周方向とすることで、タイヤＴの内部構造がタイヤ周方向に展開された像を作成する。画像取得部４１は、この画像に、例えば、減色等の処理をすることで検査画像を作成する。なお、図５は、画像取得部４１で作成される検査画像の例を示す図である。検査画像は、処理装置３０に出力され、処理装置３０内の後述する記憶部３２に記憶される。

処理装置３０は、図４に示されるように、ＣＰＵ３１および記憶部３２を有するコンピュータで構成されている。ＣＰＵ３１が記憶部３２に記憶されているプログラムを読み出して実行することにより、制御部３３、マーカ位置特定部３４、情報取得部３５、スプライス位置特定部３６、検査範囲表示部３７、検査部３８が形成される。すなわち、制御部３３、マーカ位置特定部３４、情報取得部３５、スプライス位置特定部３６、検査範囲表示部３７、及び、検査部３８は、プログラムの起動により各機能を実行するソフトウェアモジュールである。これらの動作は、実質的にＣＰＵ３１が演算する。

マーカ位置特定部３４は、タイヤＴの表面の所定のタイヤ周上の位置に設けられたラベルコード表示体の位置を、検査画像上で特定する部分である。
情報取得部３５は、タイヤＴの成形時に既知である情報として、ずれ角度１，２の情報を、サーバ５０から取得する部分である。
スプライス位置特定部３６は、検査画像上で特定されたラベルコード表示体の位置を基準として、ずれ角度１，２を用いて、検査画像上での成形スプライスの位置を特定する部分である。
検査範囲表示部３７は、検査画像上で特定された成形スプライスの位置を含む、タイヤ周方向の一部の領域を検査範囲として検査画像上に示すように制御する部分である。
検査部３８は、位置特定装置２０によって成形スプライスの位置が特定された検査画像を用いて、成形スプライスにおけるスプライス量を算出し、さらに成形スプライスに起因するタイヤの欠陥を検査する部分である。検査部３８は、画像処理部３８Ａ、スプライス量算出部３８Ｂ、及び補正量算出部３８Ｃ、を備える。

画像処理部３８Ａは、図５に示すような検査画像から、カーカスプライのコードの画像、各ベルトのコードの画像を抽出するように画像処理を行う部分である。画像処理により、カーカスプライのコードの画像、および、各ベルトのコードの画像を取得することができる。
スプライス量算出部３８Ｂは、取得したカーカスプライのコードの画像、および、各ベルトのコードの画像のそれぞれから、成形スプライス位置におけるスプライス量を算出する部分である。
補正量算出部３８Ｃは、未加硫タイヤを成形する時に加硫タイヤにおいて欠陥が発生しないために必要とするシート材１４の長さを調整するために、算出したスプライス量に基づいて、シート材１４の長さの補正量を求める部分である。
画像処理部３８Ａ、スプライス量算出部３８Ｂ、及び補正量算出部３８Ｃの処理内容については後述する。

制御部３３は、マーカ位置特定部３４、情報取得部３５、スプライス位置特定部３６、検査範囲表示部３７、検査部３８、測定ユニット４０、画像取得部４１、および、マーカ検出センサ４２、回転制御部４４、ディスプレイ４５の動作およびそのタイミングを制御する。

マーカ検出センサ４２は、タイヤＴの表面に設けられたラベルコード表示体６を検出するセンサである。ラベルコード表示体６は、タイヤＴのサイド部の所定の周上位置に設けられている。ラベルコード表示体６は、タイヤＴの表面と区別できる外観を有する表示体であり、例えば、タイヤＴの表面と異なる色または模様、あるいは、特定の形状を有するものが用いられる。そのような表示体には、タイヤＴの識別情報を含んだコードが、例えば、ＱＲコード（登録商標）やバーコードの形態で表される。識別情報は、タイヤごとに割り当てられた情報であり、例えば、１０桁の数字及び文字で構成され、タイヤＴの種類と製造日時等の情報を含んでいる。マーカ検出センサ４２は、読み取った識別情報を、回転制御部４４を介して処理装置３０に出力する。

回転装置４３は、測タイヤＴを、測定対象タイヤＴの回転軸線の周りに回転させる装置である。回転装置４３は、例えば、測定対象タイヤＴの内側にタイヤ周方向に沿って複数の位置に配置された複数のローラを駆動させて、測定対象タイヤＴを一定速度で回転させる装置である。この装置のローラは、それぞれ、タイヤ幅方向に沿って延びる回転軸線を有し、タイヤＴの内側からビード部に当接することができる。回転装置４３を用いることで、タイヤＴは、測定ユニット４０およびマーカ検出センサ４２に対して相対的に回転することができる。これにより、測定ユニット４０は、タイヤＴを、タイヤ周方向の全体にわたって測定することができ、マーカ検出センサ４２は、タイヤＴが少なくとも一周回転する間に、ラベルコード表示体６を検出することができる。なお、測定ユニット４０およびマーカ検出センサ４２は、図３に示されるように、測定対象タイヤＴの回転方向に互いに離間した周上位置にそれぞれ配置されることが好ましい。

回転制御部４４は、回転装置４３の動作およびその動作のタイミングを制御する制御装置であり、回転装置４３、マーカ検出センサ４２、処理装置３０のそれぞれと接続されている。回転制御部４４は、具体的に、測定ユニット４０による測定を行うために、タイヤＴを回転させ、タイヤＴが一周以上回転したときにタイヤＴの回転を停止させるよう、回転装置４３を制御する。回転制御部４４は、タイヤＴが回転して測定が行われる間、タイヤＴの回転角度を認識する。これにより、回転制御部４４は、マーカ検出センサ４２によってラベルコード表示体６が検出されると、検出されたタイミングで、測定ユニット４０による測定が開始されてからのタイヤＴの回転角度の情報を、ラベルコード表示体６の検出位置として記憶する。回転制御部４４は、測定開始位置およびラベルコード表示体６の検出位置の情報（回転角度の情報）を処理装置３０に出力する。

ディスプレイ４５は、検査画像、検査部３８で行う画像処理中の画像あるいは画像処理後の画像、あるいは、検査部３８で求めた処理結果を表示する装置であり、処理装置３０と接続されている。

（タイヤの製造方法）
成形装置１０及び検査装置２０を含むタイヤの製造システムを用いたタイヤの製造方法は以下のように行われる。

成形装置１０は、図３に示すように、シート材１４を所定の長さ、例えば、基準とする長さに切断してドラム１２上で巻き回してシート材１４のタイヤ周方向の両端のそれぞれを含む領域が互いに重なり合う成形スプライス（重なり部分）ができるように未加硫タイヤを成形する。このとき、成形された生タイヤのサイド部にラベルコード表示体６が貼り付けられる。ラベルコード表示体６の貼付位置は、予め定められた位置であり、この貼付位置の情報が、基準位置Ｐ０からのずれ角度１として、さらに、成形スプライスの位置の情報が、基準位置Ｐ０からのずれ角度２としてサーバ５０に送られてサーバ５０に記憶される。

成形装置２０で作製された生タイヤは図示されない加硫装置で加硫される。
加硫によってつくられた加硫タイヤに対して、検査装置２０は以下の検査を行う。
検査装置２０は、加硫タイヤを測定対象タイヤとして、測定対象タイヤにおける成形スプライスにおけるスプライス量、すなわち、シート材１４中のタイヤ周方向の両端に位置するシート材１４の端部コード間のタイヤ周方向に沿った離間距離を測定する。

具体的には、測定対象タイヤであるタイヤＴを回転装置４３に装着し、例えば、図３に示す矢印の方向（時計回りの方向）に一定速度でタイヤＴを回転させる。タイヤＴが回転を開始すると同時に、画像取得部４１は、測定ユニット４０から画像データの取得を開始する。画像取得部４１は、測定ユニット４０から送られてくる画像データから検査画像を作成し、処理ユニット３０に出力する。タイヤＴが回転する間に、マーカ検出センサ４２によってラベルコード表示体６が検出されると、回転制御部４４は、測定開始位置からのタイヤＴの回転角度を、ラベルコード表示体６の検出位置として記憶する。測定開始位置および検出位置の情報は、処理装置３０に出力される。マーカ検出センサ４２で検出したラベルコード表示体６に含まれるタイヤＴの識別情報も処理装置３０に出力される。回転制御部４４が出力する測定開始位置および検出位置の情報は、別のタイヤＴが測定されるたびに出力され、タイヤＴそれぞれの識別情報に対応付けられて記憶部３２に記憶される。測定開始位置は、例えば角度０度として設定されている。タイヤＴが一周以上回転すると、回転制御部４４は、回転装置４３によるタイヤＴの回転を停止させ、測定は終了する。

処理装置３０では、マーカ位置特定部３４は、測定開始位置および検出位置の情報に基づいて、検査画像上でラベルコード表示体６の位置を特定する。具体的に、マーカ位置特定部３４は、測定開始位置に相当する検査画像上の位置から、測定開始位置からラベルコード表示体６の検出位置だけタイヤ周方向の反時計回りに離れた位置を、ラベルコード表示体６の貼付位置とする。

情報取得部３５は、マーカ検出センサ４２から出力された識別情報と対応するタイヤＴのずれ角度１，２の情報を、サーバ５０から呼び出して取得する。サーバ５０には、ずれ角度１，２の情報が、タイヤＴの識別情報と対応付けて記憶されているので、サーバ５０から容易にタイヤＴのずれ角度１，２の情報を呼び出すことができる。

スプライス位置特定部３６は、サーバ５０から取得したずれ角度１，２の情報を用いて、検査画像上で、成形スプライスのタイヤ周上の位置を特定する。具体的には、ずれ角度２からずれ角度１を減算し角度の差分だけ、既に検査画像上で特定されているラベルコード表示体６の位置から、タイヤ周方向の反時計回りに離れた位置を成形スプライスの位置として特定する。このように、成形スプライス位置を特定するのは、タイヤ１周分の検査画像のみから、成形スプライスの位置を特定することは困難であるからである。特に、スプライス量が適正な量である場合、他の部分のコード間の離間距離と区別がつかない場合が多いので、成形スプライスの位置を特定できない。

検査範囲表示部３７は、検査画像上で特定された成形スプライスの位置を含むタイヤ周方向の一部の領域を、図５に示すような形態で、ディスプレイ４５に表示させる。図５では、検査画像とともに、検査画像上のカーカスプライの成形スプライス位置が“カーカス成形スプライス位置”として、第１ベルト材の成形スプライス位置が“＃１ベルト成形スプライス位置”として、ラベルコード表示体６の貼付位置が“ラベルコード貼付位置”として矢印あるいは直線を用いてピンポイントで特定されて表示されている。

検査部３８は、このような検査画像と、成形スプライス位置の情報を用いて、成形スプライス位置におけるスプライス量と、欠陥の有無を検査する。
検査部３８は、まず、図５に示す検査画像に画像処理を施すことにより、第１ベルトのコードの画像、第２ベルトのコードの画像、及びカーカスプライのコードの画像を抽出する。

画像処理部３８Ａは、第１ベルトのコードの画像及び第２ベルトのコードの画像を抽出するために、第１ベルトのコード及び第２ベルトのコードが延在する方向のタイヤ周方向に対する角度、すなわちコード角度に合わせた周波数領域のフィルタを用いたフィルタ処理を行う。具体的には、検査画像を実領域から周波数領域に変換して、２次元周波数検査画像を求める。この２次元周波数検査画像に、第１ベルトのコード、あるいは第２ベルトのコードのコード角度に合わせて作成した周波数領域のフィルタを２次元周波数検査画像に適用するフィルタ処理を行なった後、フィルタ処理結果の画像を周波数領域から実領域に逆変換する。これにより、第１ベルトのコードの画像及び第２ベルトのコードの画像を抽出することができる。図６（ａ），（ｂ）は、抽出した第１ベルトのコードの画像及び第２ベルトのコードの画像の例を示す図である。
画像処理部３８Ａは、抽出した第１ベルトのコードの画像及び第２ベルトのコードの画像の輪郭領域を囲った枠を作成し、この枠に含まれる画像を図５に示す対応する検査画像の領域から差し引くことにより、サイド部におけるカーカスプライのコードの画像を抽出する。

スプライス量算出部２８Ｂは、抽出した第１ベルトのコードの画像、第２ベルトのコードの画像、及びカーカスプライのコードの画像を用いて、スプライス量を算出する部分である。

図７（ａ）〜（ｃ）は、第１ベルトあるいは第２ベルトのコードのコード間の離間距離を求める方法を説明する図である。図７（ａ）は、第１ベルトあるいは第２ベルトのコードの状態を示す図であり、コードｉがタイヤ周方向（Ｙ方向）に対して一定角度δで傾斜して、コードｉが略平行に延びている。この画像において、周方向（Ｙ方向）に平行な線（縦線）Ｈ１を設定し、線分Ｈ１上のコード情報を除去すると、図７（ｂ）に示すように、コードの画像がなくなり、縦線Ｈ１−２だけが得られる。この縦線Ｈ１−２の一部を拡大した図が図７（ｃ）である。Ｈ１は完全な線分（連続した線分）であるが、縦線Ｈ１−２ではコードｉと重なった部分は除去されているので、図７（ｃ）に示すように、縦線Ｈ１−２は離散した線分（破線）となる。縦線Ｈ１−２の隙間（線分のない部分）はコードｉがあった所であるから、線分のない部分がコードのタイヤ周方向長さ（コード直径／ｓｉｎδ）であり、線分が残っている部分はコード間の隙間のタイヤ周方向に沿った長さ、すなわち周方向開き量（コード間の離間距離／ｓｉｎδ）に対応する。コードｉとコードｉ＋１とのコード間の周方向開き量（画素数）をｄｉ、コードｉ＋１とコードｉ＋２とのコードの周方向開き量（画素数）をｄｉ＋１とする。Ｙ方向の１画素サイズの実際の距離をβとすると、実際のコードの周方向開き量は、β・ｄｉとなる。スプライス量算出部２８Ｂは、各コード間の離間距離をβ・ｄｉ・ｓｉｎδとして算出する。

図８（ａ），（ｂ）は、カーカスプライのコードのコード間の離間距離を求める方法を説明する図である。
図８（ａ）に示すカーカスプライのコードの画像中にコードの延在方向と直交する方向に延びる複数の線ＳＬを設定する。各検査用線ＳＬは互いに画像の幅方向に間隔をおいて配置されるとともに、それぞれ直線状である。また、各線ＳＬは０階調（黒色）である。なお、複数の線ＳＬの代わりに１本の線ＳＬを画像に設定することも可能である。
この後、各線ＳＬの画像からコードの画像を除去することにより、図８（ｂ）に示すように、各コードが線ＳＬと交差する部分が除去された破線の画像が得られる。プライス量算出部２８Ｂは、線ＳＬのうち線分として残っている部分の周方向（Ｙ方向）長さがコード間の離間距離に対応する。コードｉとコードｉ＋１とのコード間の周方向開き量（画素数）をｄｉとする。Ｙ方向の１画素サイズの実際の距離をβとすると、実際のコード間の離間距離は、β・ｄｉとなる。スプライス量算出部２８Ｂは、各コード間の離間距離をβ・ｄｉとして算出する。
シート材１４のコード間の離間距離を算出する方法は、一例として、特許第４８５８７１１号公報、特許第５０８８００５号公報、特許第６００７５５２号公報に記載されている。
スプライス量算出部２８Ｂは、以上算出したコード間の離間距離のうち、成形スプライス位置に該当する位置におけるコード間の離間距離を、スプライス量として算出する。

なお、第１ベルトのコードの画像、第２ベルトのコードの画像、あるいはカーカスプライのコードの画像において、スプライス位置は予め特定されているが、どのコードがシート材１４のタイヤ周方向の両端に位置するシート材１４の端部コードであるか、ピンポイントで特定できない場合もある。このため、スプライス位置に該当する範囲に含まれるのコード間の離間距離を求め、この離間距離のうち、予め設定された範囲から外れる離間距離をつくる２つのコードを端部コードとし、このコード間の離間距離をスプライス量として算出してもよい。また、コード間の離間距離が、いずれも予め設定された範囲に含まれる場合、すなわち、成形スプライスにおけるスプライス量が成形スプライス位置以外の部分のコード間の離間距離と同程度である場合、スプライス量を正確に選出することはできない。この場合、特定するスプライス位置に該当する複数のコード間の離間距離の平均値をスプライス量として算出する。こうして、スプライス量算出部２８Ｂは、第１ベルト、第２ベルト、及びカーカスプライのスプライス量を算出する。

補正量算出部３８Ｃは、スプライス量算出部３８Ｂで算出したスプライス量を用いて、加硫タイヤにおいて成形スプライスに起因して欠陥が発生しないための未加硫タイヤを成形する時に必要とするシート材１４の長さの補正量ΔＬを求める。このとき、補正量算出部３８Ｃは、スプライス量が、予め設定された許容範囲に含まれるか否かを判定するとともに、判定とは別に、長さ、例えば、ｍｍの単位で表したスプライス量を、コード間の離間距離の平均値で割り算した比率、すなわち、規格化スプライス量を算出する。ここで、コード間の離間距離の平均値は、例えば、ディスプレイ４５に表示させた画像の成形スプライス近傍の特定の範囲内のコード間の測定した離間距離の平均値である。

図９は、補正量算出部３８Ｃが作成する各タイヤの検査結果リストの一例であって、測定対象タイヤの識別情報毎の判定結果と規格スプライス量の例を示す図である。図９では、第１ベルトの成形スプライスの合否の判定結果と、判定が不合格（“判定ＮＧ”）の場合の規格スプライス量（“オープン○本分”）の情報が示されている。補正量算出部３８Ｃは、判定結果及び判定結果が不合格の場合の規格スプライス量の情報の他に、図９に示すように、判定結果が合格（“判定ＯＫ”）であっても、規格スプライス量の情報を算出しリストに含めて記憶保持する。
図９に示す例では、規格スプライス量は、殆ど０であるが、合格品であっても、規格スプライス量が−２（スプライス量が、コード間の離間距離の平均値の２倍開いている）であることを示している。図９に示す例では、合格のための規格スプライス量が−２〜＋２を許容範囲としている。スプライス量が＋とは、スプライス量が、コード間の離間距離の平均値に比べて小さいことをいい、スプライス量が−とは、スプライス量が、コード間の離間距離の平均値に比べて大きいことをいう。

補正量算出部３８Ｃは、このような複数本のタイヤＴの規格スプライス量に関して平均値を算出し、この平均値に所定の係数を乗算した値を、補正量ΔＬとして算出する。図９に示す例では、１６本のタイヤＴの規格スプライス量の平均値として−０．５６を算出している。この平均値は、タイヤＴにおける第１ベルトの長さが、タイヤＴ上で−０．５６不足していることを表す。補正量算出部３８Ｃは補正量ΔＬをサーバ５０に送る。
この補正量ΔＬは、サーバ５０を経由して成形コントローラ１８に送られる。成形コントローラ１８は、次回新たに未加硫タイヤを成形する時のシート材１４の必要とする長さを、補正量ΔＬに基づいて調整する。

したがって、成形コントローラ１８は、サーバ５０を経由して補正量算出部３８Ｃから送られた補正量ΔＬと、測定したタイヤＴの成形時に設定したシート材１４の長さの情報を用いて、加硫後のタイヤにおいて成形スプライスに起因した欠陥が生じない、シート材１４の必要な長さを調整し、この情報を切断装置１６に送る。切断装置１６は、この情報に基づいて、調整した長さにしたがって、シート材１４を切断する。

したがって、本実施形態のタイヤの製造方法では、補正量ΔＬに基づいて、シート材１４の成形スプライスに起因した加硫タイヤ（最終製品のタイヤ）における欠陥を低減するように成形時のシート材１４の長さを適切に調整することができる。

本実施形態によれば、補正量ΔＬは、規格スプライス量の平均値に所定の係数を乗算した値であるが、一実施形態によれば、所定の係数の他に、成形に用いる時のシート材１４のコード間の基準距離、例えば、設計寸法距離を規格スプライス量に乗算する係数として用いることが好ましい。すなわち、規格スプライス量に、上記所定の係数及び、シート材１４のコード間の基準距離を係数として乗算した結果を補正量ΔＬとすることが好ましい。加硫時、生タイヤは加硫金型内で拡張されるので、コード間の離間距離は変化する。このため、加硫後のタイヤにおけるスプライス量の長さの平均値自体を、成形時のシート材１４の必要とする長さの補正量とすることは、加硫時に変化するコード間の離間距離の変化を考慮入れていない点から、好ましくない。

本実施形態では、補正量ΔＬを算出のために、規格スプライス量の平均値を用いるが、一実施形態によれば、複数の加硫タイヤにおける規格スプライス量のデータを標本データとして離間距離の統計量を求め、この統計量を用いて成形時にシート材１４の必要とする長さの補正量ΔＬを算出することが好ましい。統計量は、本実施形態で用いる平均値を含む他、標本データの平均値Ａｖｅと標本データの標準偏差σを用いたＡｖｅ＋Ｃ・σ（Ｃは正又は負の係数）、メディアン値、上位ｘ％（ｘは０超１００未満の実数）の値、及び、下位ｘ％の値等を少なくとも含む。
なお、図９に示す例では、規格スプライス量は小数以下を四捨五入した整数で表しているが、一実施形態によれば、規格スプライス量は実数で表すことも好ましい。

本実施形態では、成形スプライス（重なり部分）のタイヤ周上における位置を特定する位置情報、具体的にはずれ角度１，２を取得し、この位置情報に基づいて成形スプライスの端部コードを特定することにより、規格スプライス量を求める。このため、成形スプライスの位置を誤ることなく特定して、補正量ΔＬを算出するために用いる規格スプライス量を正確に算出することができる。成形スプライスの位置を特定できない場合、成形スプライスにおいて適切なスプライス量であることを測定から情報として得ることはできない。

本実施形態で長さを調整するシート材１４は、カーカスプライ材あるいはベルト材である。コードをゴムで被覆した、シート材１４は、カーカスプライ材あるいはベルト材の他に、チェーファやベルトカバー層もあるが、タイヤの重要な骨格材であるカーカスプライ材あるいはベルト材の成形スプライスが、加硫タイヤにおける表面凹凸の欠陥の発生に大きな影響を与える。このため、カーカスプライ材あるいはベルト材のシート材１４の長さを調整することは、成形スプライスに起因した欠陥の発生を抑制する点から効果は大きい。

以上、本発明のタイヤの製造方法及びタイヤの製造システムについて詳細に説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々の改良や変更してもよいのはもちろんである。

６ ラベルコード表示体
１０ 成形装置
１２ 成形ドラム
１４ シート材
１６ 切断装置
１８ 成形コントローラ
２０ 検査装置
２０ タイヤ検査装置
３０ 処理装置
３１ ＣＰＵ
３２ 記憶部
３３ 制御部
３４ マーカ位置特定部
３５ 情報取得部
３６ スプライス位置特定部
３７ 検査範囲表示部
３８ 検査部
３８Ａ 画像処理部
３８Ｂ スプライス量算出部
３８Ｃ 補正量算出部
４０ 測定ユニット
４１ 画像取得装置
４２ マーカ検出センサ
４３ 回転装置
４４ 回転制御部
４５ ディスプレイ
５０ サーバ

Claims (7)

1. タイヤの製造方法であって、
   コードがゴムで被覆されたシート材を所定の長さに切断してドラム上で巻き回して前記シート材のタイヤ周方向の両端のそれぞれを含む領域が互いに重なり合う重なり部分ができるように未加硫タイヤを成形するステップと、
   前記未加硫タイヤからつくられる加硫タイヤを測定対象タイヤとして、前記測定対象タイヤにおける前記重なり部分における、タイヤ周方向の両端に位置する前記シート材の端部コード間のタイヤ周方向に沿った離間距離を測定するステップと、
   前記離間距離の測定結果に基づいて、前記未加硫タイヤを成形する時に必要とする前記シート材の長さの補正量を求め、前記補正量を用いて前記シート長さを調整するステップと、を備える、ことを特徴とするタイヤの製造方法。
2. 前記タイヤを成形するステップでは、複数の未加硫タイヤを成形し、
   前記離間距離を測定するステップでは、前記複数の未加硫タイヤからつくられる複数の加硫タイヤの前記離間距離のデータを取得し、
   前記シート材の長さを補正するステップでは、前記複数の加硫タイヤにおける前記離間距離のデータを標本データとして前記離間距離の統計量を求め、前記統計量を用いて前記補正量を求める、請求項１に記載のタイヤの製造方法。
3. 前記統計量は、前記標本データの平均値であり、
   前記補正量は、前記平均値に所定の定数を乗算した量である、請求項２に記載のタイヤの製造方法。
4. 前記成形するステップでは、前記重なり部分のタイヤ周上における位置を特定する位置情報を取得し、
   前記離間距離を測定するステップでは、前記位置情報に基づいて前記重なり部分を特定することにより、前記重なり部分における前記離間距離を測定する、請求項１〜３のいずれか１項に記載のタイヤの製造方法。
5. 前記シート材は、カーカスプライ材あるいはベルト材である、請求項１〜４のいずれか１項に記載のタイヤの製造方法。
6. タイヤの製造システムであって、
   コードがゴムで被覆されたシート材を所定の長さに切断してドラム上で巻き回して前記シート材のタイヤ周方向の両端のそれぞれを含む領域が互いに重なり合う重なり部分ができるように未加硫タイヤを成形する成形装置と、
   前記未加硫タイヤからつくられる加硫タイヤを測定対象タイヤとして、前記測定対象タイヤ中の前記コードを含む内部構造を測定する測定ユニットと、
   前記測定ユニットによる測定から、前記重なり部分における、タイヤ周方向の両端に位置する前記シート材の端部コード間のタイヤ周方向に沿った離間距離を求め、さらに、前記シート材の長さを調整するために、求めた前記離間距離に基づいて、前記未加硫タイヤを成形する時に必要とする前記シート材の長さの補正量を求める処理装置と、を備える、ことを特徴とするタイヤの製造システム。
7. 前記成形装置は、複数の未加硫タイヤを成形し、
   前記処理装置は、前記複数の未加硫タイヤからつくられる複数の加硫タイヤの前記離間距離のデータを求め、求めた複数の前記離間距離のデータを標本データとして前記離間距離の統計量を求め、前記統計量を用いて前記補正量を求める、請求項６に記載のタイヤの製造システム。

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