JP4603940B2 - ビードセッティングリングの位置精度検出方法およびそれに用いる装置 - Google Patents

Description

この発明は、生タイヤの成型工程において、成型ドラムの軸線方向の所定位置に円環状のビードコアを位置決め配置するべく機能するビードセッティングリングそれ自体の位置精度を、タイヤ成型作業を中断することなく簡易・迅速に、しかも自動的に行うことができるビードセッティングリングの位置検出方法およびそれに用いる装置に関するものである。

拡縮径変位可能な複数個のセグメントよりなるビードセッティングリングにより、円環状のビードコアを、多くはそこに貼着させたビードフィラとともに、磁気もしくは負圧吸着、または挾持等によって保持して、成型ドラムの軸線方向の所定位置に位置決め配置するとともに、そのビードコアを、成型ドラムのビードロック手段の拡径変位によるそれの内周側からの保持に基いて成型ドラム側へ引き渡すに当っては、ビードセッティングリングによるビードコアの位置決め配置に際し、ビードコアの中心を成型ドラムの軸線上に正確に一致させ、また、円環状のビードコアの全体を含む平面を、そのドラム軸線と直交する姿勢に位置決めすることが製品タイヤのユニフォミティの低下を防ぐ上で重要である。

すなわち、ビードセッティングリングで保持したビードコアをビードロック手段に引き渡すに当って、そのビードコアの中心がドラム軸線に対して偏心して位置する、いわゆる芯振れが存在する場合には、その芯振れそれ自体は、ビードロック手段の適正なる拡径変位によって次第に修正されることになり、そのビードロック手段の最大拡径時には、芯振れそのものは実質的に解消されることになるが、この場合にあっても、ビードロック手段の拡径過程で、そのビードロック手段に最も早く拘束されることになるビードコア部分は、ビードコアの内周側で、ビードロック手段の外周側に配設されるカーカスバンドに最先に貼着され、ビードコアの他の部分はその後、カーカスバンドの、半径方向および円周方向への変形下で、それに順次に貼着されることになるので、カーカスバンド内のプライコード密度がそれの円周方向で変化することになり、これが、製品タイヤのユニフォミティの低下の一因になるという問題があり、また、ビードコアの全体を含む平面が、ドラム軸線に対して斜めに交差して位置する、いわゆる面振れが存在する場合には、そのビードコアは、面振れ姿勢を保ったままビードロック手段に引き渡されることになるので、このことが直ちに成型タイヤの歪みの原因となり、この結果として、製品タイヤのユニフォミティが低下することになるという問題があった。

ところで、ビードコアの、このような芯振れも面振れもない適正なる位置決めを実現するためには、ビードコアそれ自体の成形精度を高めることの他、そのビードコアを保持して、成型ドラムの周りに位置決め配置するべく機能するビードセッティングリングの作動精度を十分に高めることが必要になるので、従来は、装置側のこのビードセッティングリングの作動精度、直接的には、ビードセッティングリングを構成する複数個のセグメントの、成型ドラムに対する位置精度を検出するべく、数ヶ月を単位とする定期点検で、成型ドラムをも含む周辺装置の電源を切った状態で、作業員の手作業による、ダイヤルゲージその他の測定具の操作に基いて、所要のデータを採取することとしており、測定値が許容値を越える場合には、ビードセッティングリングの調整、補修等を行うこととしていた。

しかるに、この従来技術では、ビードセッティングリングの複数個のセグメントに対する点検を一旦終了した後は、数ヶ月の間精度検査が行われないことから、その期間の途中で発生した精度低下に対しては対処の術がなく、それ故に、次回の定期点検に到るまでの間は、製品タイヤのユニフォミティを向上させることができないという問題があった他、ビードセッティングリングの定期点検に当っては、それの精度検査が終了するまでは、周辺装置も含めて停止状態におかれるため、生タイヤの成型作業能率の低下が不可避となるという他の問題があり、さらには、作業員が装置に近づいて手作業にて測定を行うことから、安全上の懸念があった他、測定精度の低さが否めないという問題もあった。

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、作業員が装置に近づくことも、装置を停止させることもなしに、ビードセッティングリングの位置精度を、所要に応じたタイミングで簡易・迅速に、かつ正確に、しかも自動的に検出することができ、従って、製品タイヤのユニフォミティの低下を有効に防止することができるビードセッティングリングの位置精度検出方法およびそれに用いる装置を提供するにある。

この発明に係る、ビードセッティングリングの位置精度検出方法は、拡縮径変位可能な複数個のセグメントよりなり、円環状のビードコアを、吸着、挾持等によって保持して成型ドラムの軸線方向の所定位置に位置決め配置するビードセッティングリングの位置精度を検出するに当って、ビードセッティングリングに保持したビードコアを、それと成型ドラムとの相対変位によって、その成型ドラムの所定の軸線方向位置に位置決め配置するに先だつタイミングで、複数個のセグメントの全部もしくは一部につき、それらのドラム軸線方向の相対位置および、それらの、ドラム軸線からの半径方向位置のそれぞれを、好ましくは非接触で検知するにある。

また、他の位置精度検出方法は、とくに、ビードセッティングリングに保持したビードコアの、成型ドラムの所定の軸線方向位置への位置決め配置に先だって、ビードコアの円周方向の複数個所で、それの、ドラム軸線方向の相対位置および、ドラム軸線からの半径方向位置のそれぞれを、好ましくは非接触で検知するにある。
なおこの場合の半径方向位置の検知は、ビードコアの全周にわたって行うことも可能である。

ここで、複数個のセグメントを測定対象とするより具体的な位置精度検出方法は、とくに、複数個のセグメントの全部もしくは一部につき、それら相互の、成型ドラムの軸線方向の相対位置を、それらのセグメントと成型ドラムとのドラム軸線方向への相対変位下で、成型ドラムの先端部分に設けた複数個のセンサにより、好ましくは非接触で検知するとともに、それらの各セグメントの、ドラム軸線からの半径方向距離を、それらのセグメントと成型ドラムとのドラム軸線周りでの相対回動下で、成型ドラムの先端部分に設けた一個以上の変位計により、好ましくは非接触で検知するにある。

そしてこのことは、ビードコアを測定対象とする位置精度検出方法においてもまた同様であり、この場合は、ビードコアの円周方向の複数箇所のそれぞれの、成型ドラムの軸線方向の相対位置を、そのビードコアと成型ドラムとのドラム軸線方向への相対変位の下で、成型ドラムの先端部分に設けた複数個のセンサにより検知するとともに、それらの各個所の、ドラム軸線からの半径方向距離を、ビードコアと成型ドラムとのドラム軸線周りでの相対回動下で、成型ドラムの先端部分に設けた一個以上の変位計によって検知する。

そして、以上のような方法の実施に用いて好適な、この発明に係るビードセッティングリングの位置精度検出装置は、軸線の周りに回転駆動されるとともに、軸線方向に進退変位される成型ドラムの先端突部、たとえば突出軸部に、軸線の周りに相互に等しい角度間隔をおいて、好ましくは同一の垂直面内に位置する複数個のセンサ、たとえば測定対象となるセグメントの数に応じた複数個のセンサを半径方向外方向に向けて、いいかえれば半径方向外方側に感度をもたせて配設するとともに、その突出軸部に、一個以上の変位計をもまた半径方向外方に向けて配設してなるものである。
ここで好ましくは、前記センサを、反射型の光学式センサ、好適には、スポット径の小さい光学式センサとするとともに、前記変位計を、反射型の光学式変位計とする。

複数個のセグメントの、ドラム軸線方向の相対位置および、半径方向位置のそれぞれを、好ましくは非接触で検知する前者の検知方法では、その検知を、ビードセッティングリングに保持したビードコアの、所定位置への位置決め配置に先だって行うことで、たとえば、一対のビードセッティングによるそれぞれのビードコアの位置決めの度毎に、作業者の手作業によることなく、また、成型ドラム等の装置の停止の必要なしに能率的に、かつ自動的に精度検出を行うことができるとともに、それらの検知を、簡易・迅速に、しかも十分正確に行うことができる。

そしてこの位置精度検出によって、複数個のセグメントの、ドラム軸線方向の相対位置および、ドラム軸線からの半径方向距離の少なくとも一方が許容範囲を越えていることが判明したときは、ビードセッティングリングおよび成型ドラムの停止下で、特定のセグメントに対する調整、補修等を行うことで、ビードセッティングリングの位置精度の低下に速やかに対処して、製品タイヤのユニフォミティの低下のおそれを効果的に取り除くことができる。

かくして、ここでは作業員がビードセッティングリングその他の装置に近づくことも、装置を停止させることもなく、そのビードセッティングリングの位置精度を、所期した通りのタイミングで、能率的かつ自動的に、また、簡易・迅速かつ正確に検出することができる。

ところで、複数個のセグメントのそれぞれについての、上述したような直接的な位置精度検出に代えて、ビードコアが十分な精度で製造されていることを条件に、いいかえれば、ビードコアそれ自体の製造誤差等が検出精度に影響を及ぼさないことを条件に、それらのセグメントに保持されたビードコアについて、それの円周方向の複数箇所での、ドラム軸線方向の相対位置および、ドラム軸線からの半径方向距離のそれぞれを検知して、これらの検知結果をセグメントの位置精度に変換することも可能である。

いいかえれば、複数個のセグメントによって保持されたビードコアの位置精度を直接的に検出するこの後者の方法では、ビードコアそれ自体が製造誤差等を有する場合にあっても、そのビードコアとビードセッティングリングとの間での誤差等の累積もしくは相殺の結果として、ビードセッティングリングに保持状態のビードコアが、たまたま、十分高い位置精度を有することになるケースも考えられ、この場合には、ビードコアを、ビードロック手段に、所期した通りの適正な姿勢で引き渡すことが可能になるも、このようなことは、特定の製造誤差等を有するそのビードコアに固有のものであって普遍性を有しないので、その普遍性の確保のためには、用いるビードコアを、それ自身の製造誤差等が、検出精度に影響を全くもしくはほとんど影響を及ぼさない程度の高い精度をもって製造されたものとすることが必要になる。

なおここで、複数個のセグメントの位置精度を検出するに当って、成型ドラムの先端部分に設けた複数個のセンサを、それらのセグメントの内周側で、それらに対してドラム軸線方向に相対変位させて、それぞれのセグメントの、ドラム軸線方向の相対位置を検知し、また、成型ドラムの先端部分に設けた変位計を、それらのセグメントの内周側で、それらに対してドラム軸線の周りで相対回動させて、それらの各セグメントの、ドラム軸線からの半径方向距離を検知する場合には、それぞれのセンサおよび変位計の作用の下で、より能率的かつ、高精度に精度検出を行うことができ、しかも、その精度検出を簡単に自動化することができる。

そしてこれらのことは、ビードコアの円周方向の複数個所についての、ドラム軸線方向の相対位置および、ドラム軸線からの半径方向距離のそれぞれを検知する場合にもまた同様である。

また、この発明に係るビードセッティングリングの位置精度検出装置によれば、成型ドラムの先端突部に、複数個のセンサと、一個以上の変位計とのそれぞれを設けるだけの、簡単な構造の、小型な装置によって、先に述べた位置精度検出方法を的確に実施することができる。

このような装置において、センサを反射型の光学式センサ、好適には、スポット径の小さい光学式センサとし、変位計を、反射型の光学式変位計とした場合には、すぐれた検知精度を確保してなお、装置を十分安価なものとすることができる。

図１はこの発明に係る装置の実施形態を示す略線斜視図であり、図中１は、図示しない一対のビードロック手段を具え、拡縮径機構を内蔵する成型ドラムを、２は、この成型ドラム１を片持ち支持する台車をそれぞれ示す。

ここで、この台車２は、一対のレール３の案内下で、成型ドラム１を、それの軸線方向、直接的にはレール３の延在方向に進退駆動させるべく機能する他、成型ドラム１を、それの中心軸４とともに、所要の角度範囲にわたって回転駆動するべく機能し、また、成型ドラム２に内蔵した拡縮径機構を作動させるべくも機能する。

またここでは、成型ドラム１の先端部分、たとえば、それの先端側へ突出させて設けた突出軸部５に、ハウジング６を介して、たとえば図２（ａ），（ｂ）に部分断面正面図および部分断面側面図で示すように、ドラム軸線の周りに相互に等しい角度間隔をおいて、好ましくは同一の垂直面内に位置する複数個のセンサ７、たとえば、ビードセッティングリング８を構成する複数個のセグメント９と同数のセンサ７のそれぞれを、半径方向の外側に向けて、それぞれのセグメント９に対向させ得る姿勢で配設する。
ここで、各センサ７は、反射型の光学式センサとすることが好ましく、たとえばスポット径の小さい、スポット型レーザセンサとすることができる。

加えて、図２に示すところでは、突出軸部５に、そこに取付けたハウジング６を介して、たとえば一個の変位計１０、好ましくは反射型の光学式変位計、ここではレーザ変位計を半径方向外側に向けて配設する。

ところで、図２に示すところでは、一個の変位計１０を、成型ドラム１の回転駆動に伴う遠心力の影響を極力小さくするべく、また、計測距離の短い、小型にして安価な変位計の使用を可能とするべく、半径方向に変位可能に配設することとしているも、たとえば、複数個の変位計を、円周方向にバランス良く配設する場合、変位計等のコストを考慮しない場合等には、変位計を、作用位置に固定配置することも可能である。

なお図中１１は、それぞれのセンサ７用の、そして１２は変位計１０用のアンプをそれぞれ示し、これらのアンプ１１、１２等に対する電力の供給および、それらからの検知信号の取出し等は、たとえば、台車２の後端部に設けた、スリップリング、ロータリコネクタ等の接触式のコネクタの他、非接触式のコネクタ１３等を介して行うことができる。

以上のように構成してなる装置によって、ビードセッティングリング８を構成する、拡縮径変位可能な複数個、たとえば六個のセグメント９のそれぞれの、ドラム軸線方向の相対位置を検知するに当っては、たとえば、図１に示すように、ビードセッティングリング８で、磁気吸着、負圧吸着等によって保持したビードコア１４を、成型ドラム１の外周側で、それの軸線方向の所定位置に位置決め配置するに先だって、そのビードセッティングリング８を、成型ドラム１、ひいては、それの突出軸部５に設けたセンサ７の前方側の位置に停止させ、そこで、図３に略線側面図で示すように、その成型ドラム１、直接的には台車２を、レール３の案内下で、ドラム軸線方向に進出変位させ、この進出変位に伴って、それぞれのセンサ７を、ビードセッティングリング８の内周側にそれの軸線に通過させることで、それらの六個のセンサ７で、それぞれのセグメント９の、ドラム１の軸線方向の相対位置を、成型ドラム１の変位量との関連の下で検知する。

この検知は、たとえば、半径方向の外方にセグメント９が存在するか否かを検知するそれぞれのセンサ７の各々が、対応する各セグメント９の半径方向内方に達したときの座標位置および、そのセグメント９を通過したときの座標位置のそれぞれを検知するとともに、それらのセンサ７のうち、セグメント９の内方位置に最も早く達したものが検知した座標位置と、セグメント９を最も遅く通過したものが検知した座標位置との相対距離を検知することによって行うことができ、この相対距離が許容範囲を越える場合に、先に述べた面振れが許容値を越えるものとして、ビードセッティングリング８に対する調整、補修等を行うことで、製品タイヤのユニフォミティの低下を効果的に防止することができる。

この一方で、上記の相対距離が許容値内にあるときは、セグメント９の、後述する芯振れ量が適正範囲にあることを条件に、ビードセッティングリング８に保持したビードコア１４を成型ドラム１上の所定位置に位置決め配置して、生タイヤの成型作業を継続することで、そのビードコア１４を、適正な位置精度の下で、ビードロック手段に引き渡すことができる。

ところで、複数個のセグメント９のそれぞれの内面の、ドラム軸線からの半径方向位置の検知は、ビードコア１４を保持するビードセッティングリング８の半径方向内方に変位計１０を位置させるとともに、その変位計１０を、図２（ｂ）に示すように、ハウジング６の、半径方向の最も外側に位置させた状態で、中心軸４の駆動に基いて、ドラム軸線の周りに、図４に略線正面図で示すように回動させて、変位計１０から各セグメント９までの距離を順次測定することにより行うことができる。

なおこの場合の、各セグメント９の、ドラム軸線からの距離は、その測定値ａに、計測位置にある変位計１０の、半径方向の偏心量ｒを加算した値となる。

このようにして検知される、それぞれのセグメント９の半径方向距離の、最大値と最小値の差が許容範囲内にあるときは、ビードセッティングリング８の芯振れ量が適正範囲内にあるとして、先に述べた面振れ量が適正範囲にあることを条件に、生タイヤの成型作業を前述したように継続することができる。

これに対して、最大値と最小値の差が許容範囲を越えたときは、ビードセッティングリング８および成型ドラム１の停止下で、セグメント９の調整、補修等を行うことで、製品タイヤのユニフォミティの低下を未然に防止する。

以上この発明に係る装置を用いて、ビードセッティングリング８を構成する複数個のセグメント９の全部について、ドラム軸線方向の相対位置を検知し、また半径方向位置を検知する場合について説明したが、たとえばセグメント９の総数が多くなる場合等には、それらのセグメント９の、代表的な一部のものについてだけ上述したような検知を行うこともできる。

そしてまた、それぞれのセグメント９についての上述したような検知を行うことに代えて、ビードセッティングリング８に保持したビードコア９の円周方向の複数個所を特定して、そのビードコア９の、ドラム軸線方向の相対位置および、半径方向位置のそれぞれを、センサ７および変位計１０の前述したと同様の作用の下に検知することもでき、このことによってもまた、作業員が装置に近づくことも、装置を停止することもなく、ビードセッティングリング８、直接的にはそれぞれのセグメント９の位置精度を、所要に応じたタイミング、好ましくは、各ビードコア１４の位置決め配置の度毎に、簡易に、迅速かつ正確に、しかも自動的に検出することができる。

この発明に係る装置の実施形態を、ビードセッティングリングおよびビードコアとともに示す略線斜視図である。 成型ドラムの先端部分の、部分断面正面図および部分断面側面図である。 センサの作用を示す略線側面図である。 変位計の作用を示す略線正面図である。

符号の説明

１ 成型ドラム
２ 台車
３ レール
４ 中心軸
５ 突出軸部
６ ハウジング
７ センサ
８ ビードセッティングリング
９ セグメント
１０ 変位計
１１，１２ アンプ
１３ コネクタ
１４ ビードコア

Claims (4)

1. 拡縮変位可能な複数個のセグメントよりなり、円環状のビードコアを保持して成型ドラムの軸線方向の所定位置に位置決め配置するビードセッティングリングの位置精度検出方法であって、
   複数個のセグメントの、成型ドラムの軸線方向の相対位置を、それらのセグメントと成型ドラムとのドラム軸線方向への相対変位下で、成型ドラムの先端部分に設けた複数個のセンサにより検知するとともに、それらの各セグメントの、ドラム軸線からの半径方向距離を、それらのセグメントと成型ドラムとのドラム軸線周りでの相対回動下で、成型ドラムの先端部分に設けた一個以上の変位計により検知するビードセッティングリングの位置精度検出方法。
2. 拡縮変位可能な複数個のセグメントよりなり、円環状のビードコアを保持して成型ドラムの軸線方向の所定位置に位置決め配置するビードセッティングリングの位置精度検出方法であって、
   ビードセッティングリングに保持したビードコアの円周方向の複数個所で、そのビードコアのドラム軸線方向の相対位置を、そのビードコアと成型ドラムとのドラム軸線方向への相対変位下で、成型ドラムの先端部分に設けた複数個のセンサにより検知するとともに、そのビードコアの、ドラム軸線からの半径方向距離を、そのビードコアと成型ドラムとのドラム軸線周りでの相対回動下で、成型ドラムの先端部分に設けた一個以上の変位計により検知するビードセッティングリングの位置精度検出方法。
3. 軸線の周りに回転駆動されるとともに、軸線方向に進退変位される成型ドラムの先端突部に、軸線の周りに相互に等しい角度間隔をおいて位置する複数個のセンサを、半径方向外方に向けて配設するとともに、一個以上の変位計を半径方向外方に向けて配設してなるビードセッティングリングの位置精度検出装置。
4. 前記センサを反射型の光学式センサとするとともに、前記変位計を反射型の光学式変位計としてなる請求項３に記載のビードセッティングリングの位置精度検出装置。
   

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