JP2021176685A - Tire manufacturing apparatus and method - Google Patents

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Abstract

To provide an apparatus and method for manufacturing a tire that can further improve uniformity without applying extra external force to the tire during a PCI process.SOLUTION: A green tire G is vulcanized by a vulcanizer 2 to obtain a vulcanized tire T. In a PCI process performed on the tire T immediately after vulcanization, a shape sensor 7 detects an outer shape of the tire T held by a PCI machine 3. Based on the comparison between target shape data Dg which is set in advance for the tire T, and detected shape data Dm by the shape sensor 7, a cooling range Ac to be cooled on an outer surface of the tire T is determined, and a control unit 10 controls a cooler 9 to cool the cooling range Ac, thereby bringing the detected shape data Dm closer to the target shape data Dg.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、タイヤの製造装置および方法に関し、さらに詳しくは、PCI工程中にタイヤに対して余分な外力を付与することなく、ユニフォミティをより向上させることができるタイヤの製造装置および方法に関するものである。 The present invention relates to a tire manufacturing apparatus and method, and more particularly to a tire manufacturing apparatus and method capable of further improving uniformity without applying an extra external force to the tire during a PCI process. be.

埋設されている補強繊維が熱収縮する仕様のタイヤに対しては、加硫直後にタイヤの変形等を防止するため、インフレートさせた状態で冷却するPCI(ポストキュアインフレーション)工程が行われている。このPCI工程を経てタイヤが完成する。 For tires with specifications in which the buried reinforcing fibers heat shrink, a PCI (post-cure inflation) process is performed to cool the tire in an inflated state in order to prevent deformation of the tire immediately after vulcanization. There is. The tire is completed through this PCI process.

従来、PCI工程中に、タイヤのユニフォミティを改善する方法が種々提案させている(例えば特許文献1、2参照)。特許文献1では、目標形状の型の中でタイヤを膨張させることで、型によってタイヤを目標形状に型付けした状態で徐冷することが提案されている。特許文献2では、タイヤのビード部どうしの間隔を、タイヤ周方向に渡って変化させて保持することが提案されている。これら提案されている方法では、タイヤに対して相応の外力が付与されるためタイヤが受ける負荷が大きくなる。また、これらの方法では、ユニフォミティを十分に向上させることができない場合がある。それ故、PCI工程中にタイヤに余分な外力を付与することなく、ユニフォミティを向上させるには改善の余地がある。 Conventionally, various methods for improving tire uniformity have been proposed during the PCI process (see, for example, Patent Documents 1 and 2). Patent Document 1 proposes that by expanding a tire in a mold having a target shape, the tire is slowly cooled in a state of being molded into the target shape by the mold. Patent Document 2 proposes that the distance between the bead portions of a tire is changed and held in the tire circumferential direction. In these proposed methods, a corresponding external force is applied to the tire, so that the load on the tire is increased. In addition, these methods may not be able to sufficiently improve uniformity. Therefore, there is room for improvement in improving uniformity without applying extra external force to the tire during the PCI process.

特開昭62−249715号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-249715 特開平11−77848号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 11-77848

本発明の目的は、PCI工程中にタイヤに対して余分な外力を付与することなく、ユニフォミティをより向上させることができるタイヤの製造装置および方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a tire manufacturing apparatus and method capable of further improving uniformity without applying an extra external force to the tire during the PCI process.

上記目的を達成するため本発明のタイヤの製造装置は、グリーンタイヤを加硫する加硫機と、前記グリーンタイヤが加硫された直後のタイヤをインフレートして保持するPCI機とを備えたタイヤの製造装置において、前記PCI機により保持された前記タイヤの外形を検知する形状センサおよび前記タイヤの外表面を冷却する冷却器と、前記形状センサによる検知形状データが入力される制御部とを備えて、前記検知形状データと前記タイヤに対して予め設定されている目標形状データとの比較に基づいて前記タイヤの外表面の冷却範囲が決定されて、前記検知形状データが前記目標形状データに近づくように、前記制御部によって前記冷却器が制御されて前記冷却範囲が冷却される構成にしたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the tire manufacturing apparatus of the present invention includes a smelter for smelting a green tire and a PCI machine for inflating and holding the tire immediately after the green tire has been smelted. In the tire manufacturing apparatus, a shape sensor that detects the outer shape of the tire held by the PCI machine, a cooler that cools the outer surface of the tire, and a control unit that inputs the detected shape data by the shape sensor. In preparation, the cooling range of the outer surface of the tire is determined based on the comparison between the detected shape data and the target shape data preset for the tire, and the detected shape data becomes the target shape data. The cooler is controlled by the control unit so as to approach the cooling range, and the cooling range is cooled.

本発明のタイヤの製造方法は、グリーンタイヤに対する加硫工程と、前記加硫工程で加硫された直後のタイヤに対するPCI工程とを有するタイヤの製造方法において、
前記PCI工程では、PCI機により保持された前記タイヤの外形を形状センサにより検知し、前記タイヤに対して予め設定されている目標形状データと前記形状センサによる検知形状データとの比較に基づいて、前記タイヤの外表面の冷却範囲を決定し、制御部によって冷却器を制御して前記冷却範囲を冷却することにより、前記検知形状データを前記目標形状データに近づけることを特徴とする。
The tire manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing a tire having a vulcanization step for a green tire and a PCI step for a tire immediately after being vulcanized in the vulcanization step.
In the PCI step, the outer shape of the tire held by the PCI machine is detected by the shape sensor, and the target shape data preset for the tire is compared with the detected shape data by the shape sensor. The feature is that the detected shape data is brought closer to the target shape data by determining the cooling range of the outer surface of the tire and controlling the cooler by the control unit to cool the cooling range.

本発明によれば、前記外形センサを用いて加硫直後のタイヤの検知形状データを取得することで、タイヤの外形状態を把握することができる。そして、この検知形状データと前記目標形状データとの比較によって両者の差異が判明し、両者の差異の大きさに基づいてタイヤの外表面の冷却すべき冷却範囲を決定できる。そこで、両者の差異を無くすように制御部によって冷却器を制御して、決定された冷却範囲を冷却することで、前記検知形状データを前記目標形状データに精度よく近づけることができる。そのため、PCI工程中にタイヤに対して余分な外力を付与することなく、ユニフォミティをより向上させることが可能になる。 According to the present invention, the outer shape state of a tire can be grasped by acquiring the detected shape data of the tire immediately after vulcanization using the outer shape sensor. Then, the difference between the two can be found by comparing the detected shape data with the target shape data, and the cooling range to be cooled on the outer surface of the tire can be determined based on the magnitude of the difference between the two. Therefore, by controlling the cooler by the control unit so as to eliminate the difference between the two and cooling the determined cooling range, the detected shape data can be accurately approached to the target shape data. Therefore, it is possible to further improve the uniformity without applying an extra external force to the tire during the PCI process.

本発明のタイヤの製造装置を、一部を縦断面にして側面視で例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the tire manufacturing apparatus of this invention in a side view with a part in a vertical cross section. 図1のPCI機およびその付帯設備を、一部を縦断面にして側面視で例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the PCI machine of FIG. 1 and its ancillary equipment in a side view with a part in a vertical cross section. 図2のPCI機およびその付帯設備を平面視で例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the PCI machine of FIG. 2 and its ancillary equipment in a plan view. タイヤの検知形状データと目標形状データを例示するグラフ図である。It is a graph which illustrates the detected shape data and the target shape data of a tire. タイヤの外表面の温度分布データを例示するグラフ図である。It is a graph which illustrates the temperature distribution data of the outer surface of a tire. タイヤの外表面の冷却範囲を冷却している状態を平面視で例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the state which cooled the cooling range of the outer surface of a tire in a plan view. 図6の状態を側面視で例示する説明図である。It is explanatory drawing which illustrates the state of FIG. 6 from the side view. PCI工程の手順を例示するフロー図である。It is a flow chart which illustrates the procedure of a PCI process.

以下、本発明のタイヤの製造装置および方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。 Hereinafter, the tire manufacturing apparatus and method of the present invention will be described based on the embodiments shown in the drawings.

図1に例示する実施形態のタイヤの製造装置1は、加硫機2とPCI機3とを備えている。加硫機2はグリーンタイヤGを加硫する。加硫機2には、製造する空気入りタイヤTの仕様毎に対応する加硫用モールド11が取り付けられる。グリーンタイヤGを加硫する公知の種々の仕様の加硫機2を用いることができる。この実施形態では、円環状に配置される多数のセクタモールドと、円環状の上側サイドモールドおよび下側サイドモールドとで構成されたいわゆるセクショナルタイプの加硫用モールド11が使用されている。加硫用モールド11としては、セクショナルタイプに限らず、いわゆる二つ割モールドを用いることもできる。 The tire manufacturing apparatus 1 of the embodiment illustrated in FIG. 1 includes a vulcanizer 2 and a PCI machine 3. The vulcanizer 2 vulcanizes the green tire G. A vulcanization mold 11 corresponding to each specification of the pneumatic tire T to be manufactured is attached to the vulcanizer 2. A vulcanizer 2 having various known specifications for vulcanizing the green tire G can be used. In this embodiment, a so-called sectional type vulcanization mold 11 composed of a large number of sector molds arranged in an annular shape and an annular upper side mold and a lower side mold is used. The vulcanization mold 11 is not limited to the sectional type, and a so-called halved mold can also be used.

PCI機3は、加硫機2によってグリーンタイヤGを加硫して得られたタイヤTに対してPCI工程を行い、PCI工程中にタイヤTのユニフォミティ(以下、UFという)の改善が行われる。PCI機3は、中心軸3Aに取り付けられてタイヤTを保持する保持部4aと、保持したタイヤTを膨張させるインフレート部4bとを有している。公知の種々の仕様のPCI機3を用いることができ、保持部4aには例えばタイヤTの両ビード部を保持するリム部材、インフレート部4bにはタイヤTの内側にエアを注入する注入源(高圧エア収容シリンダ等)が使用される。 The PCI machine 3 performs a PCI process on the tire T obtained by vulcanizing the green tire G by the vulcanizer 2, and the uniformity of the tire T (hereinafter referred to as UF) is improved during the PCI process. .. The PCI machine 3 has a holding portion 4a attached to the central shaft 3A to hold the tire T, and an inflating portion 4b for expanding the held tire T. PCI machines 3 having various known specifications can be used. For example, the holding portion 4a is a rim member that holds both bead portions of the tire T, and the inflating portion 4b is an injection source that injects air into the inside of the tire T. (High pressure air accommodating cylinder, etc.) is used.

製造装置1はさらに、PCI機3により保持されたタイヤTの外形を検知する形状センサ7およびタイヤTの外表面を冷却する冷却器9と、制御部10とを備えている。この実施形態ではさらに、PCI機3によって保持されているタイヤTの外表面温度を検知する温度センサ8を備えている。 The manufacturing apparatus 1 further includes a shape sensor 7 for detecting the outer shape of the tire T held by the PCI machine 3, a cooler 9 for cooling the outer surface of the tire T, and a control unit 10. In this embodiment, a temperature sensor 8 for detecting the outer surface temperature of the tire T held by the PCI machine 3 is further provided.

図2、図3に例示するように、PCI機3の中心軸3Aは回転機構5によって軸芯まわりに回転可能になっている。図中の二点鎖線CLは中心軸3Aの軸芯を示していて、PCI機3に保持されたタイヤTのタイヤ軸は、この軸芯CLと実質的に一致する。 As illustrated in FIGS. 2 and 3, the central axis 3A of the PCI machine 3 can be rotated around the axis by the rotation mechanism 5. The two-dot chain line CL in the figure indicates the axis of the central axis 3A, and the tire axis of the tire T held by the PCI machine 3 substantially coincides with the axis CL.

回転機構5は例えば、駆動モータと、この駆動モータと中心軸3Aとに掛け回された伝動ベルトとで構成される。回転機構5を作動させることで、保持部4aによって保持されているタイヤTは中心軸3Aまわりに回転する。したがって、形状センサ7に対してタイヤTは、回転機構5によってタイヤ軸を中心にして回転することになる。形状センサ7に対して、タイヤTをタイヤ軸を中心にして相対的に回転させることができればよいので、タイヤTの周方向位置を固定した状態で形状センサ7を中心軸3Aまわりに回転させる回転機構5を採用してもよい。 The rotation mechanism 5 is composed of, for example, a drive motor and a transmission belt hung around the drive motor and the central shaft 3A. By operating the rotation mechanism 5, the tire T held by the holding portion 4a rotates around the central axis 3A. Therefore, the tire T rotates about the tire shaft by the rotation mechanism 5 with respect to the shape sensor 7. Since it is sufficient that the tire T can be rotated relative to the shape sensor 7 about the tire axis, the shape sensor 7 is rotated around the central axis 3A with the circumferential position of the tire T fixed. The mechanism 5 may be adopted.

形状センサ7にはレーザ変位計など、対象物との距離を検知する公知の非接触タイプの変位センサ(距離センサ)が用いられる。この実施形態では変位センサ7が幅方向移動機構6によって、PCI機3に保持されているタイヤTの幅方向に移動可能になっている。幅方向移動機構6としては、流体シリンダやサーボモータで作動するロッド、ロボットアームなどを用いることができる。 As the shape sensor 7, a known non-contact type displacement sensor (distance sensor) that detects the distance to an object, such as a laser displacement sensor, is used. In this embodiment, the displacement sensor 7 can be moved in the width direction of the tire T held by the PCI machine 3 by the width direction moving mechanism 6. As the width direction moving mechanism 6, a fluid cylinder, a rod operated by a servomotor, a robot arm, or the like can be used.

形状センサ7は単数に限らず複数設けて、それぞれの形状センサ7毎に担当する検知範囲を割り当てて使用することもできる。形状センサ7に対して、タイヤTをタイヤ幅方向に相対的に移動させることができればよいので、形状センサ7のタイヤ幅方向位置を固定した状態でタイヤTをタイヤ幅方向に移動させる幅方向移動機構6を採用してもよい。 The shape sensor 7 is not limited to a single shape sensor 7, and a plurality of shape sensors 7 may be provided, and a detection range in charge of each shape sensor 7 may be assigned and used. Since it is sufficient that the tire T can be moved relative to the shape sensor 7 in the tire width direction, the tire T is moved in the tire width direction while the position of the shape sensor 7 in the tire width direction is fixed. The mechanism 6 may be adopted.

或いは、形状センサ7として、平面形状を検知する二次元レーザ変位計などを用いることもできる。このような二次元レーザ変位計を形状センサ7として採用した場合は、複数の形状センサ7によってタイヤTの外形全体を網羅して検知できるように、それぞれの形状センサ7をタイヤTの外周側の間隔をあけた所定の設置位置に固定すればよい。この場合は、形状センサ7をタイヤTに対して相対移動させる移動機構を不要にできる。 Alternatively, as the shape sensor 7, a two-dimensional laser displacement meter or the like that detects a planar shape can be used. When such a two-dimensional laser displacement meter is adopted as the shape sensor 7, each shape sensor 7 is located on the outer peripheral side of the tire T so that the entire outer shape of the tire T can be detected by a plurality of shape sensors 7. It may be fixed at a predetermined installation position at intervals. In this case, it is possible to eliminate the need for a moving mechanism that moves the shape sensor 7 relative to the tire T.

温度センサ8には、非接触タイプの公知の各種の温度センサを用いることができ、サーモグラフィなどを用いることもできる。温度センサ8は単数に限らず複数設けて、それぞれの温度センサ8毎に担当する検知範囲を割り当てて使用することもできる。 As the temperature sensor 8, various known non-contact type temperature sensors can be used, and thermography or the like can also be used. The number of temperature sensors 8 is not limited to one, and a plurality of temperature sensors 8 may be provided, and a detection range in charge of each temperature sensor 8 may be assigned and used.

冷却器9は、タイヤTの外表面としてトレッド部、ショルダ部、サイド部などを冷却する。トレッド部、ショルダ部、サイド部のすべての部位を冷却することも、これらの部位のうちの少なくとも1つまたは2つ部位を冷却範囲Acとして選択的に冷却することもできる。ショルダ部を中心にして冷却を行うと、UFの改善には効果的である。 The cooler 9 cools the tread portion, the shoulder portion, the side portion, and the like as the outer surface of the tire T. All parts of the tread part, the shoulder part, and the side part can be cooled, or at least one or two parts of these parts can be selectively cooled as the cooling range Ac. Cooling around the shoulder part is effective in improving the UF.

この実施形態では、冷却器9は環状に形成されていて、タイヤTの外周側に配置される。環状の冷却器9の内周面には周方向に間隔をあけて多数のノズル9aが形成されている。この冷却器9は上下に伸縮する可動機構9bによって支持されている。したがって、冷却器9はタイヤTに対してタイヤ幅方向に移動可能になっている。可動機構9bには、流体シリンダやサーボモータで作動するロッド、ロボットアームなどを用いることができる。環状の冷却器9を用いると、ノズル9aとタイヤTの外表面との対向距離の周方向でのバラつきを抑制し易くなる。 In this embodiment, the cooler 9 is formed in an annular shape and is arranged on the outer peripheral side of the tire T. A large number of nozzles 9a are formed on the inner peripheral surface of the annular cooler 9 at intervals in the circumferential direction. The cooler 9 is supported by a movable mechanism 9b that expands and contracts up and down. Therefore, the cooler 9 can move in the tire width direction with respect to the tire T. As the movable mechanism 9b, a fluid cylinder, a rod operated by a servomotor, a robot arm, or the like can be used. When the annular cooler 9 is used, it becomes easy to suppress variation in the circumferential direction of the facing distance between the nozzle 9a and the outer surface of the tire T.

冷却器9には、媒体供給源から冷却媒体aが供給され、それぞれのノズル9aから冷却媒体aが噴射される。冷却媒体aとしては空気などの気体、水などの液体、粉状のドライアイスなどを用いることができる。この実施形態では、環状の冷却器9が周方向に4つのエリア9A、9B、9C、9Dに区分されていて、それぞれのエリア毎に独立して冷却媒体aを噴射できる構造になっている。周方向に区分されるエリアの数は4つの限らず、2以上の所望の数にすることができる。それぞれのノズル9a毎に独立して冷却媒体aを噴射できる構造にしてもよい。 The cooling medium a is supplied to the cooler 9 from the medium supply source, and the cooling medium a is injected from each nozzle 9a. As the cooling medium a, a gas such as air, a liquid such as water, powdery dry ice, or the like can be used. In this embodiment, the annular cooler 9 is divided into four areas 9A, 9B, 9C, and 9D in the circumferential direction, and each area has a structure in which the cooling medium a can be injected independently. The number of areas divided in the circumferential direction is not limited to four, and can be a desired number of two or more. The structure may be such that the cooling medium a can be injected independently for each nozzle 9a.

また、環状の冷却器9を上下に複数配置して、それぞれの冷却器9毎に担当する冷却エリアをタイヤ幅方向で割り当てて使用することもできる。或いは、環状の冷却器9および可動機構9bに代えて、冷却媒体aを噴射するノズル9aをロボットアームに取り付けて任意の所望の位置に冷却媒体aを噴射できる構造にしてもよい。 Further, a plurality of annular coolers 9 may be arranged vertically, and a cooling area in charge of each cooler 9 may be assigned in the tire width direction for use. Alternatively, instead of the annular cooler 9 and the movable mechanism 9b, a nozzle 9a for injecting the cooling medium a may be attached to the robot arm so that the cooling medium a can be injected at an arbitrary desired position.

制御部10は、PCI機3、回転機構5、幅方向移動機構6、冷却器9、可動機構9bの動作を制御する。制御部10には、形状センサ7による検知形状データDm、温度センサ8による検知温度データTmが入力される。制御部10にはコンピュータ等が用いられる。 The control unit 10 controls the operations of the PCI machine 3, the rotation mechanism 5, the width direction moving mechanism 6, the cooler 9, and the movable mechanism 9b. The shape data Dm detected by the shape sensor 7 and the temperature data Tm detected by the temperature sensor 8 are input to the control unit 10. A computer or the like is used for the control unit 10.

タイヤTがPCI機3に基準どおりに取り付けられることで、タイヤTの上下方向位置、周方向回転角度(周方向位置)が制御部10によって常に把握される。形状センサ7の位置、冷却器9(ノズル9a)の位置も制御部10によって常に把握される。また、制御部10には、タイヤTに対して予め設定されている目標形状データDgが入力されている。 When the tire T is attached to the PCI machine 3 according to the reference, the vertical position and the circumferential rotation angle (circumferential position) of the tire T are always grasped by the control unit 10. The position of the shape sensor 7 and the position of the cooler 9 (nozzle 9a) are also constantly grasped by the control unit 10. Further, the target shape data Dg preset for the tire T is input to the control unit 10.

以下、この製造装置1を用いて空気入りタイヤTを製造する方法を説明する。 Hereinafter, a method of manufacturing the pneumatic tire T using this manufacturing apparatus 1 will be described.

まず、公知の方法で成形させたグリーンタイヤGに対して図1に例示するように、加硫機2を用いて加硫工程を行う。グリーンタイヤGには補強材(カーカス材など)として、熱収縮する繊維コードが埋設されている。加硫工程では、加硫用モールド11の中で横倒し状態のグリーンタイヤGを加硫して加硫済みのタイヤTを得る。 First, as illustrated in FIG. 1, a vulcanization step is performed on a green tire G molded by a known method using a vulcanizer 2. A heat-shrinkable fiber cord is embedded in the green tire G as a reinforcing material (carcass material or the like). In the vulcanization step, the green tire G in a sideways state is vulcanized in the vulcanization mold 11 to obtain a vulcanized tire T.

次いで、加硫直後のタイヤTに対してPCI機3を用いてPCI工程を行う。PCI工程では、図2、図3に例示するように、保持部4aによって保持されたタイヤTの内部に空気を注入してタイヤTを適度にインフレートさせた状態に維持する。このインフレートは、タイヤTに埋設されている繊維コードの熱収縮に対抗するために行うので、インフレートによって付与される内圧によってタイヤTが経時的に若干、拡径変形する。 Next, the PCI step is performed on the tire T immediately after vulcanization using the PCI machine 3. In the PCI step, as illustrated in FIGS. 2 and 3, air is injected into the tire T held by the holding portion 4a to maintain the tire T in an appropriately inflated state. Since this inflating is performed to counter the heat shrinkage of the fiber cord embedded in the tire T, the internal pressure applied by the inflating causes the tire T to slightly expand and deform with time.

PCI工程でのタイヤTの温度の低下具合(冷却具合)が全体的に均等であれば、PCI工程中のタイヤTの経時的な拡径変形具合に、周方向や幅方向でバラつきは生じ難い。しかしながら、従来のPCI工程では冷却具合にバラつきがあるため、PCI工程後のタイヤTのユニフォミティ(以下、UFという)に大きく影響していることを本願発明者は確認した。 If the degree of decrease in temperature (cooling condition) of the tire T in the PCI process is uniform as a whole, the degree of diameter expansion and deformation of the tire T in the PCI process over time is unlikely to vary in the circumferential direction and the width direction. .. However, the inventor of the present application has confirmed that since the cooling condition varies in the conventional PCI process, it greatly affects the uniformity of the tire T after the PCI process (hereinafter referred to as UF).

本発明は、このPCI工程での冷却具合のバラつきに着目して創作されている。タイヤTの相対的に温度が低い部分(冷却具合が強い部分)は、タイヤTの経時的な拡径変形具合が大きくなる傾向があり、相対的に温度が高い部分(冷却具合が弱い部分)は、タイヤTの経時的な拡径変形具合が抑制される傾向があることが判明した。また、タイヤ仕様によっては、相対的に温度が低い部分が縮径変形するタイヤTも一部存在している。このように、PCI工程中のタイヤTの外表面の温度がタイヤ形状に影響を与えるため、本発明では、PCI工程中のタイヤTの外表面の温度をコントロールすることで、タイヤ形状を適正形状に修正、維持してUFを改善する。 The present invention has been created by paying attention to the variation in the cooling condition in the PCI process. The part where the temperature of the tire T is relatively low (the part where the cooling condition is strong) tends to increase the degree of diameter expansion and deformation of the tire T over time, and the part where the temperature is relatively high (the part where the cooling condition is weak). It was found that the degree of diameter expansion and deformation of the tire T with time tends to be suppressed. Further, depending on the tire specifications, there are some tires T whose diameters are deformed in a portion where the temperature is relatively low. As described above, since the temperature of the outer surface of the tire T during the PCI process affects the tire shape, in the present invention, the tire shape is appropriately shaped by controlling the temperature of the outer surface of the tire T during the PCI process. Improve UF by modifying and maintaining.

具体的には、PCI機3により保持されたタイヤTの外形を形状センサ7により検知する。回転機構5および可動機構6を作動させることにより、タイヤTの外表面と形状センサ7を相対的に移動させて、タイヤTの外表面(概ねすべての範囲)と形状センサ7との対向間隔を検知して、図4に例示するタイヤTの外形を示すデータ(検知形状データDm)を取得する。この実施形態では、併せて温度センサ8により図5に例示するタイヤTの外表面(概ねすべての範囲)の温度を検知して検知温度データTmを取得する。 Specifically, the shape sensor 7 detects the outer shape of the tire T held by the PCI machine 3. By operating the rotating mechanism 5 and the movable mechanism 6, the outer surface of the tire T and the shape sensor 7 are relatively moved, and the distance between the outer surface of the tire T (almost the entire range) and the shape sensor 7 is adjusted. Upon detection, data (detection shape data Dm) indicating the outer shape of the tire T illustrated in FIG. 4 is acquired. In this embodiment, the temperature sensor 8 also detects the temperature of the outer surface (almost the entire range) of the tire T illustrated in FIG. 5 to acquire the detected temperature data Tm.

制御部10では、図4において破線で記載されている検知形状データDmと、実線で記載されている予め設定されている目標形状データDgとが比較される。図4は、タイヤTの或る1つの幅方向位置でのデータを示している。この幅方向位置では、タイヤTの半径が所定の一定値であることが目標形状データDgになっている。一方、検知形状データDmでは、タイヤTの周方向位置が概ね60°〜240°の範囲が他の範囲に比べて目標形状データDgに対して半径が大きくなっている。この状態のままであると、PCI工程中にタイヤTが経時的に拡径変形しても破線で示されている周方向位置での半径のバラつきは解消されない。 The control unit 10 compares the detection shape data Dm described by the broken line in FIG. 4 with the preset target shape data Dg described by the solid line. FIG. 4 shows data at one widthwise position of the tire T. At this width direction position, the target shape data Dg is that the radius of the tire T is a predetermined constant value. On the other hand, in the detected shape data Dm, the radius of the tire T in the circumferential direction of approximately 60 ° to 240 ° is larger than that of the other ranges with respect to the target shape data Dg. If this condition remains, even if the tire T expands and deforms over time during the PCI process, the variation in radius at the circumferential position indicated by the broken line is not eliminated.

そこで、制御部10は、目標形状データDgと検知形状データDmとの比較に基づいて、両者の差が相対的に大きい周方向位置(範囲)を、タイヤTの外表面の冷却範囲Acとして決定する。例えば、検知形状データDmの最大値や平均値に対して許容範囲を設定しておき、この許容範囲外で半径が小さくなっている範囲が冷却範囲Acとして決定される。この実施形態では、周方向位置が0〜60°および240〜360°の範囲が冷却範囲Acとして決定されている。タイヤTの幅方向に間隔をあけた複数の幅方向位置においても上記と同様に、冷却範囲Acが決定される。このようにしてタイヤTの全幅を検討対象にして冷却範囲Acが決定される。 Therefore, the control unit 10 determines the circumferential position (range) in which the difference between the target shape data Dg and the detected shape data Dm is relatively large as the cooling range Ac of the outer surface of the tire T. do. For example, an allowable range is set for the maximum value and the average value of the detected shape data Dm, and the range where the radius is small outside the allowable range is determined as the cooling range Ac. In this embodiment, the range where the circumferential position is 0 to 60 ° and 240 to 360 ° is determined as the cooling range Ac. The cooling range Ac is also determined at a plurality of width direction positions of the tire T spaced apart from each other in the width direction in the same manner as described above. In this way, the cooling range Ac is determined with the entire width of the tire T as the subject of consideration.

この実施形態では制御部10によって、図5に例示する検知温度データTmを用いてタイヤTの外表面(概ねすべての範囲)の温度分布が算出される。図5は、タイヤTの或る1つの幅方向位置での検知温度データTmを示している。タイヤTの表面温度の差異が大きい程、タイヤTの拡径変形具合を変化させ易くなる。そこで、算出したタイヤTの外表面の温度分布も考慮して冷却範囲Acを決定することもできる。例えば、目標形状データDgと検知形状データDmとの比較に基づいて決定された冷却範囲Acの中で、相対的に温度が高い範囲を中心として冷却する範囲として設定する。 In this embodiment, the control unit 10 calculates the temperature distribution of the outer surface (almost the entire range) of the tire T using the detection temperature data Tm illustrated in FIG. FIG. 5 shows the detected temperature data Tm at a certain width direction position of the tire T. The larger the difference in the surface temperature of the tire T, the easier it is to change the degree of diameter expansion and deformation of the tire T. Therefore, the cooling range Ac can be determined in consideration of the calculated temperature distribution on the outer surface of the tire T. For example, in the cooling range Ac determined based on the comparison between the target shape data Dg and the detected shape data Dm, the cooling range is set centering on the range where the temperature is relatively high.

次いで、制御部10により冷却器9、可動機構9bが制御されて、決定された冷却範囲Acが冷却器9によって冷却される。この実施形態では図6、図7に例示するように、決定された冷却範囲Acに対応する位置のノズル9aだけを通じて冷却媒体aが噴射されて冷却範囲Acが冷却される。冷却範囲Acに対応しない位置のノズル9aからは冷却媒体aが噴射されない。この冷却によって、タイヤTの外表面は概ね90℃程度に冷却される。 Next, the cooler 9 and the movable mechanism 9b are controlled by the control unit 10, and the determined cooling range Ac is cooled by the cooler 9. In this embodiment, as illustrated in FIGS. 6 and 7, the cooling medium a is injected only through the nozzle 9a at the position corresponding to the determined cooling range Ac to cool the cooling range Ac. The cooling medium a is not ejected from the nozzle 9a at a position that does not correspond to the cooling range Ac. By this cooling, the outer surface of the tire T is cooled to about 90 ° C.

図8に例示するように、PCI工程での上述した一連の操作が所定の時間間隔で繰り返して行われて、検知形状データDmが目標形状データDgに対して許容範囲に入るようにする。その結果、PCI工程中に検知形状データDmは目標形状データDgに近づき、タイヤTのUFは改善される。 As illustrated in FIG. 8, the series of operations described above in the PCI step is repeatedly performed at predetermined time intervals so that the detected shape data Dm falls within an allowable range with respect to the target shape data Dg. As a result, the detected shape data Dm approaches the target shape data Dg during the PCI process, and the UF of the tire T is improved.

詳述すると、検知形状データDmが目標形状データDgに対して許容範囲に入るようにしてタイヤTの冷却程度の周方向のバラつきを小さくすることで、Radial Force Variation(RFV)を適正範囲内にし易くなる。また、タイヤTの冷却程度の幅方向のバラつきを小さくすることで、Lateral Force Variation(LFV)、Conicity(CON)を適正範囲にし易くなる。 More specifically, the radial force variation (RFV) is set within the appropriate range by reducing the variation in the circumferential direction of the cooling degree of the tire T so that the detected shape data Dm falls within the allowable range with respect to the target shape data Dg. It will be easier. Further, by reducing the variation in the width direction of the cooling degree of the tire T, it becomes easy to set the Lateral Force Variation (LFV) and Conicity (CON) in the appropriate range.

本発明では、外形センサ7を用いて加硫直後のタイヤTの検知形状データDmを取得するので、タイヤTの外形状態を精度よく把握できる。そして、この検知形状データDmと目標形状データDgとの比較によって両者の差異が判明するので、この両者の差異の大きさに基づいて冷却すべき冷却範囲Acを迅速に決定できる。 In the present invention, since the detection shape data Dm of the tire T immediately after vulcanization is acquired by using the outer shape sensor 7, the outer shape state of the tire T can be accurately grasped. Then, since the difference between the two is found by comparing the detected shape data Dm and the target shape data Dg, the cooling range Ac to be cooled can be quickly determined based on the magnitude of the difference between the two.

そのため、検知形状データDmと目標形状データDgとの差異を無くすように冷却器9を用いて、決定された冷却範囲を冷却することで、検知形状データDmを目標形状データDgに精度よく近づけることができる。PCI工程中にタイヤTに対して余分な外力を付与することないので、タイヤTに不要な損傷を生じさせることがない。PCI工程においてタイヤTの周方向、幅方向での冷却具合をコントロールするだけで、タイヤTのUFをより向上させることが可能になる。 Therefore, by cooling the determined cooling range using the cooler 9 so as to eliminate the difference between the detected shape data Dm and the target shape data Dg, the detected shape data Dm can be accurately approached to the target shape data Dg. Can be done. Since no extra external force is applied to the tire T during the PCI process, the tire T is not damaged unnecessarily. In the PCI process, it is possible to further improve the UF of the tire T only by controlling the cooling condition in the circumferential direction and the width direction of the tire T.

また、既存のPCI工程中にUFを改善するので、UFの改善のために生じる追加的な時間を削減できる。これに伴い、タイヤTの生産性向上にも寄与する。 Also, since the UF is improved during the existing PCI process, the additional time required to improve the UF can be reduced. Along with this, it also contributes to the improvement of the productivity of the tire T.

1 製造装置
2 加硫機
3 PCI機
3A 中心軸
4a 保持部
4b インフレート部
5 回転機構
6 幅方向移動機構
7 形状センサ
8 温度センサ
9 冷却器
9a ノズル
9b 可動機構
10 制御部
11 加硫用モールド
G グリーンタイヤ
T 加硫済のタイヤ
1 Manufacturing equipment 2 Vulcanizer 3 PCI machine 3A Central axis 4a Holding part 4b Inflator part 5 Rotation mechanism 6 Width direction movement mechanism 7 Shape sensor 8 Temperature sensor 9 Cooler 9a Nozzle 9b Movable mechanism 10 Control part 11 Vulcanization mold G Green tire T Vulcanized tire

Claims (6)

グリーンタイヤを加硫する加硫機と、前記グリーンタイヤが加硫された直後のタイヤをインフレートして保持するPCI機とを備えたタイヤの製造装置において、
前記PCI機により保持された前記タイヤの外形を検知する形状センサおよび前記タイヤの外表面を冷却する冷却器と、前記形状センサによる検知形状データが入力される制御部とを備えて、前記検知形状データと前記タイヤに対して予め設定されている目標形状データとの比較に基づいて前記タイヤの外表面の冷却範囲が決定されて、前記検知形状データが前記目標形状データに近づくように、前記制御部によって前記冷却器が制御されて前記冷却範囲が冷却される構成にしたことを特徴とするタイヤの製造装置。
In a tire manufacturing apparatus including a vulcanizer for vulcanizing a green tire and a PCI machine for inflating and holding the tire immediately after the green tire has been vulcanized.
The detected shape includes a shape sensor that detects the outer shape of the tire held by the PCI machine, a cooler that cools the outer surface of the tire, and a control unit that inputs the detected shape data by the shape sensor. The control so that the cooling range of the outer surface of the tire is determined based on the comparison between the data and the target shape data preset for the tire, and the detected shape data approaches the target shape data. A tire manufacturing apparatus characterized in that the cooler is controlled by a unit to cool the cooling range.
前記タイヤの外表面温度を検知する温度センサを有し、前記温度センサによる検知温度データが前記制御部に入力され、前記検知温度データを用いて算出された前記タイヤの外表面の温度分布データに基づいて、前記冷却範囲が決定される請求項1に記載のタイヤの製造装置。 It has a temperature sensor that detects the outer surface temperature of the tire, the temperature data detected by the temperature sensor is input to the control unit, and the temperature distribution data of the outer surface of the tire calculated using the detected temperature data is used. The tire manufacturing apparatus according to claim 1, wherein the cooling range is determined based on the above. 前記PCI機により保持された前記タイヤを前記形状センサに対して、タイヤ軸を中心にして相対的に回転させる回転機構と、タイヤ幅方向に相対的に移動させる幅方向移動機構とを有する請求項1または2に記載のタイヤの製造装置。 A claim having a rotation mechanism for rotating the tire held by the PCI machine relative to the shape sensor with respect to the tire axis, and a width direction moving mechanism for moving the tire relative to the tire width direction. The tire manufacturing apparatus according to 1 or 2. 前記形状センサが二次元レーザ変位計であり、前記PCI機により保持された前記タイヤの外周側の所定の設置位置に、複数の前記形状センサが間隔をあけて固定される請求項1または2に記載のタイヤの製造装置。 According to claim 1 or 2, the shape sensor is a two-dimensional laser displacement meter, and a plurality of the shape sensors are fixed at a predetermined installation position on the outer peripheral side of the tire held by the PCI machine at intervals. The described tire manufacturing device. 前記冷却器が、環状に形成されていて内周面に周方向に間隔をあけて冷却媒体を噴射するノズルを有し、前記タイヤの外周側に配置される請求項1〜4のいずかに記載のタイヤの製造装置。 Any of claims 1 to 4, wherein the cooler has a nozzle formed in an annular shape and ejects a cooling medium on the inner peripheral surface at intervals in the circumferential direction, and is arranged on the outer peripheral side of the tire. The tire manufacturing apparatus described in. グリーンタイヤに対する加硫工程と、前記加硫工程で加硫された直後のタイヤに対するPCI工程とを有するタイヤの製造方法において、
前記PCI工程では、PCI機により保持された前記タイヤの外形を形状センサにより検知し、前記タイヤに対して予め設定されている目標形状データと前記形状センサによる検知形状データとの比較に基づいて、前記タイヤの外表面の冷却範囲を決定し、制御部によって冷却器を制御して前記冷却範囲を冷却することにより、前記検知形状データを前記目標形状データに近づけることを特徴とするタイヤの製造方法。
In a tire manufacturing method having a vulcanization step for a green tire and a PCI step for a tire immediately after being vulcanized in the vulcanization step.
In the PCI step, the outer shape of the tire held by the PCI machine is detected by the shape sensor, and the target shape data preset for the tire is compared with the detected shape data by the shape sensor. A method for manufacturing a tire, characterized in that the detection shape data is brought closer to the target shape data by determining the cooling range of the outer surface of the tire and controlling the cooler by a control unit to cool the cooling range. ..
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