JP3550320B2

JP3550320B2 - Inspection method of sheet joint

Info

Publication number: JP3550320B2
Application number: JP18790899A
Authority: JP
Inventors: 友昭大口
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2004-08-04
Anticipated expiration: 2019-07-01
Also published as: JP2001012901A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、多数個の接触センサを並設した検知器を用い、シートを端部で接合してなる接合部の形状等を、高精度かつ低コストで検査しうる検査方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、タイヤの製造工程においては、図７に誇張して示すように、カーカスプライ、ベルトプライ等のシートＡを、成形ドラムＢの周面上に巻回して貼着する工程があり、このときシートＡの巻回の始端部Ｅ１と終端部Ｅ２とは、重なり合って接合される。
【０００３】
しかし、シートＡの伸縮性やシートＡの切断精度などにより、前記接合部Ｐにおける重なり巾Ｌが規定範囲から外れることがある。このような場合には、タイヤの性能、品質、強度等を大きく損ねる恐れがあり、従って、前記製造工程においては、前記重なり巾Ｌを測定管理することが不可欠となる。
【０００４】
他方、この重なり巾Ｌの測定は、従来、図８に略示するように、成形ドラムＢ上において、シートＡの上面で接触ローラａを転動せしめ、このとき接触ローラａが接合部Ｐを乗越える際に生じる上下動の変化量及び接触ローラａの転動量等を変位センサやロータリエンコーダ（回転検出器）で測定するとともに、それから得た測定データをコンピュータを用いて数値解析して前記重なり巾Ｌを算出していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の方法では、数値解析のための演算ソフトが複雑化し、かつ測定精度が変位センサに大きく依存するため高性能のセンサの使用も必要となるなど測定システム全体のコストが高くなる。しかも、接触ローラの転動速度が遅いため、測定にも時間を要するという問題がある。
【０００６】
そこで本発明は、多数個の接触センサを同高さで並設してなる検知器を、接合部に接触させることを基本として、極めて単純な原理を用いながら、接合部の形状、即ち始端部と終端部とが重なり合っているか、又は隙間があいているか等の接合部の状態、さらには重なり巾又は隙間の巾をも精度よく測定、検査することができ、しかもシステム全体のコストを低く抑えうるとともに、測定時間の短縮化を図りうるシートの接合部の検査方法の提供を目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願の請求項１の本発明は、シートを端部で接合した接合部を有するシートの前記接合部の形状を検知器を用いて検査するシートの接合部の検査方法であって、
前記検知器は、接合部の上面を含むシートの上面との接触の有無又は接触圧の大小を認識できかつ前記接合部を横切る向きに同高さで並設した多数個の接触センサを具えるとともに、この検知器の下降による各接触センサのシートの上面との接触の有無又は接触圧を検出し、前記接合部の上面の形状を検査することを特徴としている。
【０００８】
また請求項１の発明では、前記検知器は、前記接触の有無或いは接触の大小のみを、２値化的に認識でき、かつ前記検知器は、複数の接触センサが接合部を横切る向きに同高さで並設したセンサ列を２列具え、各センサ列は互いに平行に配されるとともに、一方のセンサ列の接触センサの並設ピッチを、他方のセンサ列の接触センサの並設ピッチに対して、略半ピッチ位置ズレさせたことを特徴としている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
図において、本発明のシートの接合部の検査方法（以下検査方法）は、多数個の接触センサ２・・・を同高さで並設してなる検知器３を用い、この検知器３の下降による各接触センサ２のシートＡの上面との接触を検出することによって接合部Ｐの上面の形状を検査することに特徴を有する。
【００１０】
なお本例では、前記シートＡが、タイヤ構成部材である帯状のカーカスプライ、ベルトプライ等であり、成形ドラムＢ上でシートＡの始端部Ｅ１と終端部Ｅ２とを上下に重ね合わせて接合部Ｐ（本例では重なり部）を形成する際、前記検知器３を用いて、前記接合部Ｐの形状の検査、及び重なり巾Ｌの測定を行う場合を例示している。
【００１１】
なお図１〜図４では、説明の簡易化のために、前記検知器３として、前記支持体４の下面に、多数個の接触センサ２・・・を前記接合部Ｐを横切る向きにしかも同高さで並設した１列のセンサ列Ｋを設けているとして、説明している。
【００１２】
ここで「同高さ」とは、厳密には、各接触センサ２が接合部Ｐ以外のシートＡの上面に対して互いに同高さ、即ち成形ドラムＢ表面に対して互いに同高さで配列することを意味する。従って、本例の如く、シートＡの上面が円弧をなすときには、接触センサ２のセンサ面２Ｓは、この円弧に沿って配列する。図では便宜上、シートＡの上面を直線で描いている。なお成形ドラムＢの曲率半径が、重なり巾Ｌに比して著しく大な場合には、接触センサ２のセンサ面２Ｓを、平面に沿って配列しても良い。
【００１３】
本例では、前記接触センサ２が、前記接合部Ｐと直交する向きに等ピッチＪで配列する最も好ましい場合を例示しており、これによって重なり巾Ｌの測定を可能とする。
【００１４】
前記接触センサ２としては、シートＡの上面との接触の有無又は接触圧の大小を認識しうる周知の種々のセンサ類が使用でき、たとえば接触による長さ変位によって接点を開閉する所謂マイクロスイッチ、タッチスイッチなどの検出スイッチ、或いは接触による圧力変位を検出する圧力センサ等が使用できる。なお圧力センサとしては、ストレンゲージ式、磁わい式、圧電式、静電容量式等があり、シートＡの材質、硬度、厚さなどに応じて種々のタイプが使用できる。なお本例では、小型のマイクロスイッチを使用した場合を例示している。
【００１５】
このような、接触センサ２は、変位量の値を計測するものではなく、接触の有無或いは接触圧の大小のみを、例えばＯＮ／ＯＦＦとして２値化的に認識するものであるため低コストで入手することができる。
【００１６】
次に、前記検知器３を、図２（Ａ）に示すように、例えば昇降手段（図示しない）などを用いて下降させる。このとき、接合部Ｐの位置にある接触センサ２ｐのみが接触を認識してＯＮを示すことができ、それ以外は非接触となってＯＦＦとなる。その結果、図２（Ｂ）に示すように、接合部Ｐの形状に近似した検出データを容易に得ることができ、前記接合部Ｐでの重なり状態が正常か異常かを適格に検査できる。しかも接触センサ２が等ピッチＪで配列するため、ＯＮした接触センサ２ｐの個数によって重なり巾Ｌを算出することもできる。
【００１７】
なお接触センサ２が、接触圧の大小を認識しうる場合には、図３に示すように、各接触センサ２が、シートＡ上面に接触する高さ位置まで下降させることができ、このとき接触圧が高いと認識した接触センサ２ｐのみがＯＮを示すことによって、同様に、接合部Ｐの形状を検査でき、又重なり巾Ｌを算出しうる。
【００１８】
このように接触センサ２のＯＮ／ＯＦＦの認識のみを利用するため、数値解析が簡略化できかつ安価なセンサを用いうるなど、システム全体の低コスト化を図りつつ高精度の検査を行うことが可能となる。しかも、検査時間が、検知器の昇降移動のみですむため、前記検査の迅速化、効率化も達成できる。
【００１９】
特にマイクロスイッチは、標準品であるため、安価にかつすぐに入手することができ、しかも回路や配線を単純化しうるとともに、シーケンサの入力として直接利用できるため、極めて好適に採用できる。
【００２０】
次に図４（Ａ）、（Ｂ）に、前記シートＡが、タイヤのトレッドゴムである場合を例示する。このトレッドゴムでは、各端部Ｅ１、Ｅ２は斜面６によって定寸切りされ、通常は、図４（Ａ）の如く、斜面６、６が互いに突き合わされることによって、接合部Ｐが凹凸なく整一して形成される。このとき、前記検知器３を下降した時には、全接触センサ２がＯＮとなり、接合部Ｐが正常であることを検査できる。
【００２１】
他方、トレッドゴムが短過ぎる場合には、図４（Ｂ）の如く、接合部Ｐに凹部分Ｐ１が形成される。この時には、凹部分Ｐ１の位置の接触センサ２ｐのみが非接触を認識してＯＦＦとなり、接合部Ｐの異常、及び凹部分Ｐ１の巾を検査できる。
【００２２】
これら重なり巾Ｌや凹部分Ｐ１の巾の測定精度は、接触センサ２の配置ピッチＪを減じる、すなわち接触センサ２の巾Ｗを減じることによって高めることができる。
【００２３】
図５は、検知器３は、支持体４の下面に、複数の接触センサ２・・・を接合部Ｐを横切る向きに同高さで並設してなる２列のセンサ列Ｋａ、Ｋｂを設けることにより、測定精度を２倍に向上させる本発明の実施例を示している。
【００２４】
各センサ列Ｋａ、Ｋｂは互いに平行であって、一方のセンサ列Ｋａにおける接触センサ２ａ・・・の並設ピッチＪは、他方のセンサ列Ｋｂにおける接触センサ２ｂ・・・の並設ピッチＪに対して、略半ピッチ１／２Ｊだけ位置ズレしている。特に本例では、各接触センサ２が密に並設しているため、前記並設ピッチＪは、接触センサ２の巾Ｗと実質的に一致している。
【００２５】
従って、表１に示す如く、各センサ列Ｋａ、Ｋｂでの接触センサ２ａ、２ｂのＯＮ／ＯＦＦを組合わすことにより、測定精度を２倍に向上することができる。
【００２６】
【表１】

【００２７】
なお前記検知器３では、図６に示す如く、支持体４の両端を、例えば枠組み状のフレーム１０の側板１０Ａ、１０Ａ間に、例えばピンなどを用いて着脱自在に固定している。又各側板１０の下端には、センサ面２Ｓから下方に小距離Ｔを突出するストッパ部１１が形成される。このストッパ部１１は、検知器３が下降する際、シートＡ上面と当接することによって測定高さを一定に保持でき、測定精度およびその信頼性を高めうる。またストッパ部１１は支持体４に形成してもよい。
【００２８】
なお前記小距離Ｔは、当然であるが、前記接合部Ｐの段差すなわちシートＡの厚さ未満であって、できるだけ小なことが好ましい。
【００２９】
なお本願は、シートＡとしてタイヤ構成部材に限定されるものではなく、種々のシートの接合部Ｐの検査に用いることができる。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は叙上の如く構成しているため、極めて単純な原理を用いながら、接合部の形状、即ち始端部と終端部とが重なり合っているか、又は隙間があいているか等の接合部の状態、さらには重なり巾又は隙間の巾をも精度よく測定、検査することができ、しかもシステム全体のコストを低く抑えうるとともに、測定時間の短縮化を図りうる。
【図面の簡単な説明】
【図１】説明の簡易化のためにセンサ列が１列の場合で例示する側面図である。
【図２】（Ａ）は検知器による検査状態を示す側面図、（Ｂ）はそれによる検出データを示す線図である。
【図３】検知器による他の検査状態を示す側面図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はトレッドゴムの接合部が正常、異常である場合の検査状態を示す側面図である。
【図５】本発明の検査器の１実施の形態を示す線図である。
【図６】検知器の取付け構造の一例を示す側面図である。
【図７】シートの接合部を説明する線図である。
【図８】従来技術を説明する線図である。
【符号の説明】
２接触センサ
３検知器
Ａシート
Ｅ１、Ｅ２端部
Ｊ並設ピッチ
１／２Ｊ半ピッチ
Ｋ、Ｋａ、Ｋｂセンサ列
Ｐ接合部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an inspection method capable of inspecting, with high accuracy and low cost, the shape and the like of a joint formed by joining sheets at an end using a detector in which a number of contact sensors are juxtaposed.
[0002]
[Prior art]
For example, in the tire manufacturing process, there is a process of winding and attaching a sheet A such as a carcass ply or a belt ply on a peripheral surface of a forming drum B as shown in an exaggerated manner in FIG. The start end E1 and the end E2 of the winding of the sheet A are overlapped and joined.
[0003]
However, depending on the elasticity of the sheet A, the cutting accuracy of the sheet A, and the like, the overlap width L at the joint P may be out of the specified range. In such a case, the performance, quality, strength, and the like of the tire may be significantly impaired. Therefore, it is essential to measure and control the overlap width L in the manufacturing process.
[0004]
On the other hand, in the measurement of the overlap width L, conventionally, as schematically shown in FIG. 8, the contact roller a is rolled on the upper surface of the sheet A on the forming drum B. At this time, the contact roller a The amount of change in vertical movement and the amount of rolling of the contact roller a that occur when the vehicle gets over the vehicle is measured by a displacement sensor or a rotary encoder (rotation detector), and the measured data obtained from the displacement is numerically analyzed by a computer to obtain the overlap. The width L was calculated.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method, calculation software for numerical analysis becomes complicated, and the measurement accuracy greatly depends on the displacement sensor. Therefore, the use of a high-performance sensor is necessary, and the cost of the entire measurement system is increased. Moreover, since the rolling speed of the contact roller is slow, there is a problem that it takes time for the measurement.
[0006]
Therefore, the present invention is based on the fact that a plurality of contact sensors arranged side by side at the same height are brought into contact with the joint, and the shape of the joint, that is, the starting end, is used while using an extremely simple principle. It is possible to accurately measure and inspect the condition of the joint such as whether the end and the end part overlap or there is a gap, as well as the overlap width or the width of the gap, and keep the overall system cost low. It is another object of the present invention to provide a method for inspecting a joint portion of a sheet, which can shorten the measurement time.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention according to claim 1 of the present application inspects a joint of a sheet having a joint in which a sheet is joined at an end by using a detector to inspect the shape of the joint. The method,
The detector includes a plurality of contact sensors that can recognize the presence or absence of the contact with the upper surface of the sheet including the upper surface of the joint or the magnitude of the contact pressure and are arranged side by side at the same height in a direction crossing the joint. In addition, the presence or absence or contact pressure of each contact sensor with the upper surface of the sheet due to the lowering of the detector is detected, and the shape of the upper surface of the joint is inspected.
[0008]
Further, in the invention according to claim 1, the detector can binarize and recognize only the presence or absence of the contact or the magnitude of the contact, and the detector is configured such that a plurality of contact sensors are arranged in the direction crossing the joint. The sensor array includes two sensor arrays arranged in parallel at a height, and each sensor array is arranged in parallel with each other, and the arrangement pitch of the contact sensors of one sensor array is changed to the arrangement pitch of the contact sensors of the other sensor array. On the other hand, it is characterized in that it is shifted by a substantially half pitch position.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In the figure, the inspection method (hereinafter referred to as an inspection method) of a joint portion of a sheet according to the present invention uses a detector 3 in which a large number of contact sensors 2 are arranged in parallel at the same height. It is characterized in that the shape of the upper surface of the joint portion P is inspected by detecting the contact of each contact sensor 2 with the upper surface of the sheet A due to the descent.
[0010]
In this example, the sheet A is a belt-shaped carcass ply, a belt ply, or the like, which is a tire constituent member, and the start end E1 and the end end E2 of the sheet A are vertically overlapped on the forming drum B to form a joint. When forming P (overlapping part in this example), the case where the detector 3 is used to inspect the shape of the joint P and measure the overlapping width L is illustrated.
[0011]
In FIG. 1 to FIG. 4, for the sake of simplicity of explanation , a large number of contact sensors 2... In the description, it is assumed that one sensor row K arranged in parallel at a height is provided .
[0012]
Strictly speaking, "same height" means that the contact sensors 2 are arranged at the same height with respect to the upper surface of the sheet A other than the joint P, that is, at the same height with respect to the surface of the forming drum B. Means to do. Therefore, when the upper surface of the sheet A forms an arc as in this example, the sensor surfaces 2S of the contact sensors 2 are arranged along this arc. In the drawing, the upper surface of the sheet A is drawn by a straight line for convenience. When the radius of curvature of the forming drum B is significantly larger than the overlapping width L, the sensor surfaces 2S of the contact sensors 2 may be arranged along a plane.
[0013]
In this example, the most preferable case where the contact sensors 2 are arranged at the same pitch J in a direction perpendicular to the joint P is illustrated, thereby enabling the measurement of the overlap width L.
[0014]
As the contact sensor 2, various types of well-known sensors that can recognize the presence or absence of the contact with the upper surface of the sheet A or the magnitude of the contact pressure can be used. For example, a so-called micro switch that opens and closes the contact by a length displacement due to the contact, A detection switch such as a touch switch, a pressure sensor for detecting a pressure displacement due to a contact, or the like can be used. As the pressure sensor, there are a strain gauge type, a magnetic type, a piezoelectric type, a capacitance type and the like, and various types can be used according to the material, hardness, thickness and the like of the sheet A. Note that this example illustrates a case where a small microswitch is used.
[0015]
Such a contact sensor 2 does not measure the value of the displacement amount, but recognizes only the presence / absence of the contact or the magnitude of the contact pressure in a binary manner, for example, as ON / OFF. Can be obtained.
[0016]
Next, as shown in FIG. 2A, the detector 3 is lowered using, for example, an elevating means (not shown). At this time, only the contact sensor 2p located at the position of the joint P can recognize the contact and indicate ON, and otherwise, the contact is non-contact and OFF. As a result, as shown in FIG. 2B, detection data approximate to the shape of the joint P can be easily obtained, and it is possible to appropriately inspect whether the overlapping state at the joint P is normal or abnormal. In addition, since the contact sensors 2 are arranged at the same pitch J, the overlap width L can be calculated based on the number of ON contact sensors 2p.
[0017]
When the contact sensor 2 can recognize the magnitude of the contact pressure, as shown in FIG. 3, each contact sensor 2 can be lowered to a height position where it comes into contact with the upper surface of the sheet A. When only the contact sensor 2p that recognizes that the pressure is high indicates ON, the shape of the joint P can be similarly inspected, and the overlap width L can be calculated.
[0018]
As described above, since only the ON / OFF recognition of the contact sensor 2 is used, numerical analysis can be simplified, and an inexpensive sensor can be used. Thus, high-precision inspection can be performed while reducing the cost of the entire system. It becomes possible. In addition, since the inspection time is only required to move the detector up and down, the inspection can be performed quickly and efficiently.
[0019]
In particular, since the microswitch is a standard product, it can be obtained inexpensively and immediately, and the circuit and wiring can be simplified, and it can be directly used as an input of the sequencer, so that it can be used very suitably.
[0020]
Next, FIGS. 4A and 4B illustrate a case where the sheet A is tread rubber of a tire. In this tread rubber, each end E1, E2 is cut to a fixed size by a slope 6, and usually, as shown in FIG. One is formed. At this time, when the detector 3 is lowered, all the contact sensors 2 are turned ON, and it can be inspected that the joint P is normal.
[0021]
On the other hand, if the tread rubber is too short, a concave portion P1 is formed at the joint P as shown in FIG. At this time, only the contact sensor 2p at the position of the concave portion P1 recognizes the non-contact and turns off, so that the abnormality of the joint P and the width of the concave portion P1 can be inspected.
[0022]
The measurement accuracy of the overlap width L and the width of the concave portion P1 can be increased by reducing the arrangement pitch J of the contact sensors 2, that is, by reducing the width W of the contact sensor 2.
[0023]
FIG. 5 shows that the detector 3 includes two sensor rows Ka and Kb in which a plurality of contact sensors 2... An embodiment of the present invention in which the measurement accuracy is doubled by providing the embodiment is shown.
[0024]
The sensor rows Ka and Kb are parallel to each other, and the parallel pitch J of the contact sensors 2a in one sensor row Ka is equal to the parallel pitch J of the contact sensors 2b in the other sensor row Ka. On the other hand, the position is shifted by a half pitch 1/2 J. In particular, in this example, since the contact sensors 2 are densely arranged, the juxtaposed pitch J substantially matches the width W of the contact sensors 2.
[0025]
Therefore, as shown in Table 1, by combining ON / OFF of the

contact sensors

2a and 2b in each of the sensor rows Ka and Kb, the measurement accuracy can be doubled.
[0026]
[Table 1]

[0027]
In the detector 3, as shown in FIG. 6, both ends of the support 4 are detachably fixed between the

side plates

10A and 10A of the frame 10 using, for example, pins. A stopper 11 is formed at the lower end of each side plate 10 to project a small distance T downward from the sensor surface 2S. When the detector 3 descends, the stopper 11 contacts the upper surface of the sheet A, so that the measurement height can be kept constant, and the measurement accuracy and reliability can be improved. The stopper 11 may be formed on the support 4.
[0028]
Needless to say, the small distance T is smaller than the step of the joining portion P, that is, the thickness of the sheet A, and is preferably as small as possible.
[0029]
Note that the present application is not limited to the tire A as the sheet A, but can be used for inspection of a joint P of various sheets.
[0030]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the shape of the joint portion, that is, the state of the joint portion such as whether the start end portion and the end portion overlap or there is a gap while using an extremely simple principle, Further, the width of the overlap or the gap can be measured and inspected with high accuracy, and the cost of the entire system can be kept low, and the measurement time can be shortened.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view exemplifying a case where the number of sensor rows is one for simplification of description .
FIG. 2A is a side view showing an inspection state by a detector, and FIG. 2B is a diagram showing data detected by the detector.
FIG. 3 is a side view showing another inspection state by the detector.
FIGS. 4A and 4B are side views showing an inspection state when a tread rubber joint is normal or abnormal.
FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of the inspection device of the present invention .
FIG. 6 is a side view showing an example of a mounting structure of a detector.
FIG. 7 is a diagram illustrating a joining portion of a sheet.
FIG. 8 is a diagram illustrating a conventional technique.
[Explanation of symbols]
2 Contact sensor 3 Detector A Sheet E1, E2 End J Parallel pitch 1/2 J Half pitch K, Ka, Kb Sensor row P Joint

Claims

A method for inspecting a joint portion of a sheet for inspecting a shape of an upper surface of the joint portion of a sheet having a joint portion in which a sheet is joined at an end using a detector,
The detector is capable of binarizing and recognizing the presence or absence of the contact with the upper surface of the sheet including the upper surface of the joint, or the magnitude of the contact pressure, and a plurality of juxtaposed at the same height in a direction crossing the joint. With two sensor rows consisting of contact sensors,
The sensor rows are arranged in parallel with each other, and the arrangement pitch of the contact sensors in one sensor row is shifted from the arrangement pitch of the contact sensors in the other sensor row by approximately a half pitch position. method of inspecting a joint portion of the sheet.