JP4409667B2 - タイヤの位置決め搬送装置およびタイヤ搬送方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、タイヤ検査装置の所定位置へ、タイヤを、それの位置決め姿勢で搬入するに用いて好適なタイヤの位置決め搬送装置およびタイヤ搬送方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
タイヤの検査装置、なかでも、タイヤのクラウン部への気泡の残留、異物の混入等を検査する装置としては、例えば、実開昭61−102857号公報、特開平11−14547号公報等に記載されているように、レーザ式非破壊検査機により、ドーム内の所定位置に位置決め配置したタイヤの、常圧状態および減圧状態でのそれぞれの内表面側の像を、レーザ光線の照射下で、CCDカメラ等の撮像手段で撮影するとともに、その場合の画像信号を処理して白黒濃淡基調のシアログラフ画像をモニタに表示し、このシアログラフ画像から被検タイヤの良否を検査するものがある。
【0003】
ところで、従来は、このような検査装置を用いてタイヤを非破壊検査するに当たり、各被検タイヤの、ドーム内への搬入およびそこからの搬出を作業者の手作業によって行うことが一般的であり、タイヤの搬入に当たっては、作業者が約10〜15kgfの重量のタイヤを、約1mの高さまで持上げるとともに、そのタイヤの個体識別のために、クラウン部外周面に直接的もしくは間接的に表示された記号、文字等が、装置に設けたビデオカメラと対向するように、タイヤの周方向の位置決めを行い、さらには、タイヤとCCDカメラ等との干渉を防止すべく、タイヤを±1mm程度の精度をもってセンタリングすることが必要であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
これがため、かかる従来技術にあっては、検査装置への被検タイヤの搬入および位置決めが、作業者にとって極めて重労働であり、また、多くの工数と時間とを要して作業効率の低下を余儀なくする他、位置決め精度の必然的な低下をもたらすという問題があり、さらに、被検タイヤの位置決めに当たっては、作業者がタイヤのクラウン部に触ることが不可避となり、これがため、検査に当たってなお残留するクラウン部の歪が、シアログラフ画像等に取込まれて画像の乱れを惹起するという問題もあった。
【0005】
この発明は、従来技術が抱えるこのような問題点を解決することを課題とするものであり、それの目的とするところは、検査装置の所定位置への被検タイヤの搬入に加え、そのタイヤの、半径方向および周方向のそれぞれの位置決めをもまた機械的に行うことで、作業者の労力を実質的に不要ならしめるとともに、作業工数および時間をともに大きく低減させて作業効率および精度の向上をもたらし、併せて、タイヤクラウン部への歪の残留を十分に防止することができる、タイヤの位置決め搬送装置およびタイヤ搬送方法を提供するにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この発明の、タイヤの位置決め搬送装置は、平面視がドーナツ状をなす平置き姿勢で送給されたタイヤを位置決めステージの所定位置に停止させるストッパを設けるとともに、その位置決めステージで、タイヤを半径方向および周方向のそれぞれの方向に位置決めする半径方向位置決め手段および周方向位置決め手段を設け、また位置決めを終えたタイヤを、それの内周縁部への爪部材の掛合下で持上げて所定の位置に搬入する搬送手段を設け、前記ストッパを、上方へ突出してタイヤの内周縁に係合するロッドにより構成し、半径方向位置決め手段を、ストッパに係合するタイヤの、その係合部とは直径方向に対抗する部分に、ストッパから離隔する方向の力を及ぼす駆動ローラと、前記搬送手段に設けられて位置決めステージの一定位置で開閉作動される三本以上の爪部材とで構成し、搬送手段の爪部材の前方側に、所定搬入位置に予め存在するタイヤを押し退ける押出しプレートを進退変位可能に設けたものである。
【0007】
この位置決め搬送装置では、たとえば、傾斜ローラコンベアによって位置決めステージへ送給されたタイヤを、ストッパの作用下で、それのクラウン部に触ることなく所定の位置に停止させ、次いで、半径方向位置決め手段および周方向位置決め手段のそれぞれにより、これもまたタイヤのクラウン部に触ることなしに、タイヤのセンタリングおよび、それに続く周方向位置決めを行い、そして、これらの位置決めを終了したタイヤを、それの内周縁部に爪部材を掛合させた搬送手段によって所定の位置まで持上げ搬送することで、タイヤを、その所定位置に、作業者の手作業なしに、高い位置決め精度をもって、能率的に搬入することができる。
【0008】
しかもここでは、タイヤのクラウン部に触れることなくそれの位置決め、搬送等を行うことで、所定の位置に搬入後のタイヤを被検タイヤとする前述したような検査に当たり、クラウン部への歪の残留等を十分に防止して、シアログラフ画像等への乱れの発生を有利に取り除き、検査の信頼性を大きく向上させることができる。
【0009】
なおここで、上述したようなタイヤの位置決め、搬送等の影響が、仮に、検査部分としてのクラウン部に生じることがあっても、そのような影響は、タイヤの機械的な取り扱いの下で、全ての被検タイヤに実質上共通に生じることになるので、キャリブレーションをもって容易に除去することができる。
【0010】
このような装置において、ストッパを、上方へ突出してタイヤの内周縁に掛合するロッドにより構成する。これによれば、簡単な構造の下で、タイヤのクラウン部に触れることなしに、タイヤを位置決めステージの所定位置に停止させることができるので、そのクラウン部への歪の発生を有効に防止することができる。
【0011】
また、半径方向位置決め手段を、ストッパに係合するタイヤの、その係合部とは直径方向に対抗する部分に、ストッパから離隔する方向の力を及ぼす駆動ローラと、前記搬送手段に設けられて位置決めステージの一定位置で開閉作動される、等角度間隔の三本以上の爪部材とで構成する。
【0012】
内周縁でストッパに係合するタイヤは、位置決めステージで各種の停止姿勢をとることがあるので、そのタイヤの、ストッパ係合部とは直径方向に対抗する部分を、駆動ローラの作用下でそのストッパから最も離隔させて位置させてタイヤをラフにセンタリングすることで、その後に、搬送手段の三本以上の爪部材を、位置決めステージの一定位置でタイヤの内周側に入れ込み、そこで爪部材を均等に拡開変位させてタイヤの十分なセンタリングを行うに当たり、それらの爪部材の、タイヤ内周側への確実なる入り込みを担保することができる。すなわち、ここにおける駆動ローラは、位置決めステージでの停止姿勢が定まらないタイヤに対し、爪部材をもってセンタリングを行う場合に、その爪部材が、タイヤのサイドウォール部、クラウン部等に当接するのを防止すべく機能する。
【0013】
また好ましくは、前記周方向位置決め手段を、タイヤを持上げ姿勢で回動変位させる回転テーブルと、タイヤの周方向位置を、たとえば、タイヤのクラウン部外表面に施された表示の読取りをもって検知するセンサ、たとえば反射型光電管とで構成する。
【0014】
これによれば、回転テーブルで、タイヤを持上げて回動変位させることにより、タイヤを平置き姿勢で回動変位させる場合に比し、サイドウォール部およびクラウン部への歪の発生を有利に低減させることができる。
またここでは、予めセンタリングを終えたタイヤのセンタを回転テーブルの回転中心に一致させた状態で、そのタイヤの周方向の位置決めを行うことで、タイヤの周方向位置を、それの、所定位置への搬入の終了に至るまで、所期した通りに正確に維持することができる。
【0015】
そして、ここでは、搬送手段を、前記三本以上の爪部材と、それらの爪部材の昇降駆動手段と、爪部材を、位置決めステージと所定搬入位置との間で進退変位させる往復駆動手段とで構成することが好ましい。
この搬送手段では、位置決めテーブル上で位置決めしたタイヤを、たとえば検査装置の所定位置へ芯ずれ等なしに正確に搬入できることはもちろん、爪部材の、タイヤ内周縁部への掛合下にてタイヤの所要の昇降変位、前進変位等を行わせることで、クラウン部への歪の発生なしに、それを所定位置に適正にセットすることができる。
【0016】
さらに、この位置決め搬送装置では、搬送手段の爪部材の前方側に、所定の搬入位置に予め存在するタイヤを押し退ける押出しプレートを進退変位可能に設け、これによれば、新たな被検タイヤの、検査装置への搬入に当たって、既に検査を終えた装置内のタイヤを、押出しプレートをもって装置の外へ押出すことができるので、タイヤの搬入と搬出とを、搬送装置の一回のストロークによって効率的に行うことができる。
【0017】
この場合、押出しプレートの進退駆動手段を、爪部材と一体的に変位される可動部分に取付けたときは、タイヤサイズその他との関連において、新たな被検タイヤの搬入のための前進ストロークのみにては、検査済みタイヤを十分に押し退け得ないときにだけ、押出しプレートそれ自身に進出変位を行わせることで、検査済みタイヤを所要の位置まで確実に取り出すことができる。
【0018】
この一方で、押出しプレート駆動手段を、昇降変位はされるも、爪部材と一体的に進退変位されない部分に取付けたときは、爪部材の進出変位とほぼ同期させて押出しプレートを進出変位させ、このときの押出しプレートのストローク量を適宜に選択することでタイヤの搬入と搬出とを併せて行うことができる。
【0019】
また、この発明のタイヤ搬送方法は、所定位置に予め存在するタイヤを押出しプレートにより押しのけた後に、平置き姿勢で送給されたタイヤの内周縁を、位置決めステージで上方へ突出させたストッパに係合させ、このタイヤの、ストッパへの係合部とは直径方向に対抗する部分を、そのストッパから十分に離隔させることでタイヤをラフにセンタリングし、また、ストッパによる拘束を解除したタイヤの内周側へ進入させた三本以上の爪部材のそれぞれを、位置決めステージの一定位置で均等に拡開変位させて、それらの爪部材の、タイヤ内周縁への係合によってタイヤのセンタリングを行い、次いで、前記爪部材の、タイヤからの離隔状態で、そのタイヤを持上げるとともに回動させてタイヤを周方向に位置決めし、その後、タイヤの内周側へ進入させた搬送手段の爪部材を拡開させてそれらの爪部材をタイヤの内周縁部に掛合させ、それらの爪部材の相対上昇ならびに、それに続く前進および下降変位によってタイヤを所定の位置に搬入することを特徴とするものである。
【0020】
これによれば、タイヤの、所定位置への搬入および位置決めの全てを機械的に、かつ迅速に行うことができるので、作業者の手作業を不要にするとともに、すぐれた位置決め精度の下で作業効率を有利に向上させることができ、また、停止、位置決め、搬送等の各工程を、タイヤのクラウン部へのタッチなしに行うことで、そのクラウン部への歪等の残留を十分に防止して、検査精度等を大きく高めることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下にこの発明の実施の形態を図面に示すところに基づいて説明する。
図1はこの発明の実施の形態を示す略線側面図であり、図中1は位置決めステージを、2は搬送手段をそれぞれ示し、位置決めステージ1へ送給されたタイヤは、そこで半径方向および周方向に位置決めされ、しかる後、搬送手段2の、三本以上の爪部材3ならびに、昇降および往復駆動手段4,5のそれぞれにより、たとえば検査装置の所定位置へ搬入される。
【0022】
ここで、位置決めステージ1には、図2に略線平面図で示すように、たとえば傾斜ローラコンベア6により送給されたタイヤTを、平面視がドーナツ状をなす平置き姿勢で水平に支持する複数本のローラ7を配設するとともに、ここでは、タイヤTの送給方向と直交する方向に向けて配設したそれらのローラ7を、所要に応じて送給方向前方側へ駆動し得る駆動ローラとする。
【0023】
またここでは、ステージ1の、傾斜ローラコンベア6の近傍部分で、図の左右方向の中央部分にストッパ8を配設し、図では紙面と直交する向きに延びるロッドにより構成したこのストッパ8を、その上端が各駆動ローラ7の頂縁より上方へ高く突出する進出位置と、前記頂縁以下のレベルに下降する後退位置との間で進退変位可能とする。
【0024】
そしてさらに、ステージ1のほぼ中央部に、平面視が十字状をなす回転テーブル9を配設し、この回転テーブル9をもまた、駆動ローラ7の頂縁より上方へ高く突出する進出位置と、その頂縁以下のレベルに下降する後退位置との間で進退変位可能とし、加えて、それの進出姿勢において、十字状をなすそれぞれのアーム10の交点の周りで、少なくとも一方向へ回転可能とする。
なおこの回転テーブル9のそれぞれのアーム10は、タイヤサイズのいかんにかかわらず、少なくともそれらの三本をもってタイヤTを十分安定に支持し得る長さを有するものとする。
【0025】
ところで、ここにおいては、回転テーブル9で支持されて回動変位されるタイヤTの、周方向位置の特定を可能とするとともに、その周方向の位置決めを可能とするべく、タイヤのクラウン部外周面に直接的に又はラベルを介して間接的に表示される個体識別標示を検知するためのセンサ、たとえば反射型光電管11をもステージ1に配設し、この反射型光電管11と回転テーブル9とで周方向位置決め手段を構成する。
【0026】
また、ここにおける搬送手段2は、昇降駆動手段4としてのモータの作動によって直接的に昇降されるベースフレーム13に、往復駆動手段5としてのたとえばエアシリンダを取付けたところにおいて、そのピストンロッドの先端に、たとえば図3に要部略線平面図で示すように、三本の放射状スリット14を周方向に等間隔に有する支持プレート15を取付け、そしてこの支持プレート15で、各放射状スリット14に沿ってそれの長さ方向に摺動変位する各爪部材3を支持し、また、各爪部材3を、支持プレート15と同心の回動中心の周りで回動変位されるリンクプレート16に、コネクティングロッド17をもって連結するとともに、そのリンクプレート16を、支持プレート15と一体に進退変位される可動フレーム18に設けたシリンダ19に連結することによって構成することができる。
【0027】
これによれば、昇降駆動手段4をもって、ベースフレーム13を含む全体を所要に応じて昇降変位させ、また、往復駆動手段5によって、シリンダ19、支持プレート15、爪部材3等を所期した通りに進退変位させることができ、さらに、シリンダ19のピストンロッドによってリンクプレート16を回動変位させることにより、それぞれの爪部材3を、コネクティングロッド17の作用下で、図示の閉止姿勢と、それらの各々が放射状スリット14の外端に達する開放姿勢との間で変位させることができる。
【0028】
そして、このような搬送手段2においてより好ましくは、たとえば図1に示すように、ベースフレーム13にシリンダ20を付設し、このシリンダ20に、爪部材3の前方側で下方へ突出する押出しプレート21を連結する。ここで、この押出しプレート21は、爪部材3に、掛合保持したタイヤTを、たとえば検査装置の所定位置に着座させるに先だって、その所定位置に予め存在するタイヤを押し退ける必要上、爪部材3の先端より下方側へ十分長く突出する上下方向長さを有する。
【0029】
このように構成してなるタイヤの位置決め搬送装置の作用を、図4に示すように、シアログラフカメラを具えるタイヤ検査装置にそれを適用した場合について以下に説明する。
なお、図中31はそのタイヤ検査装置を示し、32は、検査済みタイヤの搬出に寄与するローラコンベアを示す。
【0030】
ここで、タイヤ検査装置31は、先に述べたように、ドーム33内の所定位置に位置決め配置したタイヤTについて、クラウン部外周面の個体識別標示の読み取りと併せて、クラウン部内周面の、周方向の複数個所のそれぞれを、常圧状態および減圧状態で撮像して、少なくとも、モニタ上にシアログラフ画像を表示すべく機能する。
【0031】
ところで、このようなタイヤ検査装置31の所定位置に被検タイヤを搬入するに当たり、この発明に係る位置決め搬送装置では、はじめに、タイヤの自動積卸し装置34から傾斜ローラコンベア6を介して位置決めステージ1へ送給されるタイヤTに対し、そのタイヤが傾斜ローラコンベア6の所定位置に到達もしくはそこを通過したことを、光電管その他のセンサで検出して、位置決めステージ1のストッパ8を上方へ高く突出させ、これにより、そのストッパ8をタイヤTの内周縁に係合させて、そのタイヤTを位置決めステージ1の所定位置に停止させる。
【0032】
この場合のタイヤTの停止姿勢は、多くは、図2に仮想線で示すように、タイヤTの、ストッパ8との係合部とは直径方向に対抗する部分が、そのストッパ8から最も離れて位置する姿勢をとることになるも、このことは保証の限りではなく、その対抗する部分が、図の左もしくは右側に偏って位置することもあるので、ここでは、タイヤTのこの停止姿勢を、図の仮想線姿勢に修正するべく、図では左右方向に間隔をおいて位置するそれぞれの駆動ローラ7をともに、タイヤTの送給方向前方側へ向けて回転駆動させて、タイヤTの所期姿勢をもたらすラフなセンタリングを行う。
【0033】
その後は、駆動ローラ7の停止および、ストッパ8の下降変位をたとえば順次に行わせ、続いて、搬送手段2の爪部材3を、昇降駆動手段4により、それらの閉止下で位置決めステージ1の定まった一定位置に下降させて、それらの爪部材3をタイヤTの内周側へ進入させ、そこで、それぞれの爪部材3を均等に拡径変位させるとともに、各爪部材3をタイヤTの内周縁に係合させることで、タイヤTの最終的なセンタリングを行い、そのタイヤTの中心を、回転テーブル9の回転中心上に位置させる。
なお、このようなセンタリングに際する、タイヤ内周側への爪部材3の進入は、先のラフなセンタリングの故に、常に確実に行われることになる。
ここで、センタリングを終えた爪部材3は、再度の閉止下で、元位置へ上昇変位される。
【0034】
次いで、タイヤTの周方向の位置決めを行うために、回転テーブル9を駆動ローラ7より高く持上げて、駆動ローラ7上のタイヤTを三本のアーム10上に受取り支持し、そしてその回転テーブル9を回動させつつ、タイヤTのクラウン部外周面の個体識別標示を反射型光電管11で監視して、タイヤTの周方向位置が反射型光電管11に対して一定の相対関係に至った時、たとえば光電管11で個体識別標示を検知した時に、回転テーブル9の作動を停止する。
【0035】
このことによれば、タイヤTは、半径方向の位置決めに加えて、周方向にもまた位置決めされることになり、回転テーブル9上のタイヤTは、位置決めステージ1で、個体識別標示との関連において常に一定の姿勢をとることになる。
【0036】
そこで、搬送手段2の爪部材3を、それらの閉止状態で、回転テーブル上のタイヤTの内周側へ再び下降させ、それに続くシリンダ19の作動によって、それぞれの爪部材3をともに放射状スリット14に沿わせて均等に拡開させて、各爪部材3の、タイヤ内周縁部への掛合、より好ましくは、爪部材3の先端フック3aの、上方側ビード部内周面への掛合をもたらす。
【0037】
爪部材3の、タイヤTへのこのような掛合は、回転テーブル上のタイヤに特別の外力を及ぼすことなしに、いいかえれば、タイヤTの位置決め状態を維持したままで行われるので、その後は、爪部材3の周方向絶対位置はそのままに、搬送手段2の昇降駆動手段4によってタイヤTを回転テーブル9から持上げ、または、爪部材3およびタイヤTの高さはそのままに、回転テーブル9を、それが駆動ローラ7の頂縁より下位レベルに達する下降限位置まで下降させ、また、搬送手段2の往復駆動手段5により、爪部材3をタイヤTとともにタイヤ検査装置側へ前進させ、これにより、たとえば、タイヤ中心が検査装置31の中心に達したところでその前進を停止し、そしてそのタイヤTを検査装置31の検査テーブル上に下降させる。
【0038】
かくしてここでは、往復駆動手段5のストローク量との関連の下で、位置決めステージ1で予め位置決めされたタイヤTの位置決め姿勢を乱すことなく、そのタイヤTを検査装置31の所定位置に正確かつ確実に搬入することができ、検査テーブル上のタイヤTの位置を作業者によって修正等することが全く不要となる。
従って、クラウン部内周面の撮像に当たってのそのクラウン部への歪の残留のおそれを十分に取り除くことができる。
【0039】
ところで、タイヤ検査装置31の所定位置へのタイヤTの搬入を終えた爪部材3は、それらの閉作動によるタイヤTの解放と、上昇および後退変位とのそれぞれによって元位置に復帰する。
なお、爪部材3に掛合保持したタイヤTの、上述したような搬送工程において、検査装置31の所定位置に検査を終えたタイヤが存在する場合には、タイヤTと爪部材3との一体的な前進変位に際して、押出しプレート21をもまた前進変位させて、搬入タイヤTが所定位置に達するに先だって検査済みタイヤを、ローラコンベア32上へ押出すことが好ましい。
【0040】
以上のようにして一の作業を終了した位置決め搬送装置は、各タイヤ毎に上述したところを繰り返し、一方、タイヤを搬入された検査装置31は、ドーム33の閉止下で、ビデオカメラ、CCDカメラ等により所要の撮像を行う。
【0041】
【発明の効果】
以上述べたところから明らかなように、この発明によれば、位置決めステージでのタイヤの予めの位置決めと、搬送手段の所定の進出ストローク量とに基づき、タイヤの、検査装置等への搬入と同時にそれを所定位置に正確に位置させることができ、しかも、そのときのタイヤ姿勢を常に所期した通りのものとすることができるので、作業者の手作業を不要として、労力の軽減に加え、作業工数および時間の低減および位置決め精度の向上を実現することができ、さらには、作業者がタイヤのクラウン部に触ることに起因するそこへの歪の残留を十分に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態を示す略線側面図である。
【図2】 位置決めステージの略線平面図である。
【図3】 搬送手段の要部略線平面図である。
【図4】 装置の適用例を示す略線側面図および平面図である。
【符号の説明】
1 位置決めステージ
2 搬送手段
3 爪部材
4 昇降駆動手段
5 往復駆動手段
6 傾斜ローラコンベア
7 駆動ローラ
8 ストッパ
9 回転テーブル
10 アーム
11 反射型光電管
13 ベースフレーム
14 放射状スリット
15 支持プレート
16 リンクプレート
17 コネクティングロッド
18 可動フレーム
19,20 シリンダ
21 押出しプレート
31 タイヤ検査装置
32 ローラコンベア
33 ドーム
T タイヤ
Claims (4)
- 平置き姿勢で送給されたタイヤを位置決めステージの所定位置に停止させるストッパと、位置決めステージでそのタイヤを位置決めする半径方向位置決め手段および周方向位置決め手段と、位置決め終了後のタイヤを、それの内周縁部への掛合下で持上げて所定の位置に搬入する搬送手段とを具え、
前記ストッパを、上方へ突出してタイヤの内周縁に係合するロッドにより構成し、
半径方向位置決め手段を、ストッパに係合するタイヤの、その係合部とは直径方向に対抗する部分に、ストッパから離隔する方向の力を及ぼす駆動ローラと、前記搬送手段に設けられて位置決めステージの一定位置で開閉作動される三本以上の爪部材とで構成し、
搬送手段の爪部材の前方側に、所定搬入位置に予め存在するタイヤを押し退ける押出しプレートを進退変位可能に設けてなるタイヤの位置決め搬送装置。 - 周方向位置決め手段を、タイヤを持上げ姿勢で回動変位させる回転テーブルと、タイヤの周方向位置を検知するセンサとで構成してなる請求項1に記載のタイヤの位置決め搬送装置。
- 搬送手段を、前記三本以上の爪部材と、それらの爪部材の昇降駆動手段と、爪部材を、位置決めステージと所定搬入位置との間で進退変位させる往復駆動手段とで構成してなる請求項1または2に記載のタイヤの位置決め搬送装置。
- 所定位置に予め存在するタイヤを押出しプレートにより押しのけた後に、平置き姿勢で送給されたタイヤの内周縁を、位置決めステージで上方へ突出させたストッパに係合させ、このタイヤの、ストッパへの係合部とは直径方向に対抗する部分を、そのストッパから十分に離隔させることでタイヤをラフにセンタリングし、また、ストッパによる拘束を解除したタイヤの内周側へ進入させた三本以上の爪部材のそれぞれを、位置決めステージの一定位置で均等に拡開変位させて、それらの爪部材の、タイヤ内周縁への係合によってタイヤのセンタリングを行い、次いで、前記爪部材の、タイヤからの離隔状態で、そのタイヤを持上げるとともに回動させてタイヤを周方向に位置決めし、その後、タイヤの内周側へ進入させた搬送手段の爪部材を拡開させてそれらの爪部材をタイヤの内周縁部に掛合させ、それらの爪部材の相対上昇ならびに、それに続く前進および下降変位によってタイヤを所定の位置に搬入することを特徴とするタイヤ搬送方法。
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