JP5058940B2 - タイヤ検査装置及びタイヤ検査方法 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1や特許文献2には、2つの搬送手段の搬送経路上にスピンドル軸を設け、1つの回転ドラムを2本のスピンドル軸間で往復移動可能に設け装置の合理化が図られたものが知られている。これらのタイヤ検査装置は、2本あるスピンドル軸のうち、一方のスピンドル軸でユニフォミティを計測している間に他方のスピンドル軸に対してタイヤの搬出・搬入が可能となっており、タイヤの搬出・搬入にかかる時間を省略してユニフォミティ検査を効率的に行うことが可能となっている。
即ち、本発明のタイヤ検査装置は、被検査対象であるタイヤを搬送する2つのタイヤ搬送手段と、前記2つのタイヤ搬送手段の搬送経路上にそれぞれ設けられると共に前記タイヤを回転自在に支持するスピンドル軸と、前記2つのスピンドル軸間を往復移動して各スピンドル軸に取り付けられたタイヤのどちらにも接触可能とされた1つの回転ドラムと、前記2つのスピンドル軸に取り付けられたタイヤのうち、前記回転ドラムが接触しているタイヤのユニフォミティを測定するためのユニフォミティ測定部と、前記回転ドラムが接触していないタイヤの動バランスを測定するための動バランス測定部と、を備えていることを特徴とするものである。
また、本発明のタイヤ検査装置は、上述のタイヤ搬送手段と、スピンドル軸と、回転ドラムと、ユニフォミティ測定部とに加えて、さらに前記各スピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定するための形状測定装置を備えており、前記形状測定装置は2つのスピンドル軸間を前記回転ドラムの移動方向と平行に且つ前記回転ドラムとは独立に往復移動するように設けられていることを特徴とするものであっても良い。
また、前記形状測定装置は、各スピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティを測定するのに合わせて当該タイヤの外形形状を測定する構成となっているのが好ましい。
さらに、前記形状測定装置は、前記回転ドラムの移動方向と平行な方向に移動可能な装置台と、前記タイヤの外形形状を測定する測定部と、前記測定部を装置台に対して出退自在に連結する出退手段と、を備えているのが好ましい。そして、この場合には、前記出退手段は、前記タイヤの外形形状が測定可能な形状測定位置からタイヤの搬入又は搬出を行う際の退避位置まで、前記装置台に対して測定部を出退自在とするのが好ましい。
なお、前記形状測定位置は前記タイヤ搬送手段の搬送経路上における前記スピンドル軸の下流側に設けられているのが好ましく、前記形状測定位置及び退避位置は前記タイヤ搬送手段に対して上下方向の同じ側に設けられているのが好ましい。例えば、前記出退手段は、前記測定部を前記形状測定位置に向かう傾斜方向に昇降させる構成とすることもできる。
このようなスリット状のレーザを用いた非接触方式の形状測定装置を用いることで、タイヤの外形形状を短時間で精度良く二次元計測することが可能となる。
また、本発明のタイヤ検査方法は、タイヤを搬送する2つのタイヤ搬送手段の搬送経路上に、当該タイヤを回転自在に支持するスピンドル軸を設けると共に前記2つのスピンドル軸間を往復移動して各スピンドル軸に取り付けられたタイヤに接触可能とされた1つの回転ドラムを設け、前記回転ドラムが2つのスピンドル軸の一方に取り付けられたタイヤに接触している間に一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティを測定し、前記回転ドラムが一方のスピンドル軸から離反して戻ってくるまでの間に前記一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの動バランスの測定及びタイヤ付け替えを行うことを特徴とするものである。
また、本発明のタイヤ検査方法は、タイヤを搬送する2つのタイヤ搬送手段の搬送経路上に、当該タイヤを回転自在に支持するスピンドル軸を設けると共に前記2つのスピンドル軸間を往復移動して各スピンドル軸に取り付けられたタイヤに接触可能とされた1つの回転ドラムを設け、前記回転ドラムが2つのスピンドル軸の一方に取り付けられたタイヤに接触している間に一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティ及び外形形状を測定し、前記回転ドラムが一方のスピンドル軸から離反して戻ってくるまでの間に、前記外形形状を測定したものと同じ前記形状測定装置を用いて前記他方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定することを特徴とするものであっても良い。
このようにすれば、装置が合理化することができると共に、複数項目のタイヤ検査を効率良く実施することができる。
なお、本発明に係るタイヤ検査装置に必須の構成からなる形態は、被検査対象であるタイヤを搬送する2つのタイヤ搬送手段と、前記2つのタイヤ搬送手段の搬送経路上にそれぞれ設けられると共に前記タイヤを回転自在に支持するスピンドル軸と、前記2つのスピンドル軸間を往復移動して各スピンドル軸に取り付けられたタイヤのどちらにも接触可能
とされた1つの回転ドラムと、前記2つのスピンドル軸に取り付けられたタイヤのうち、前記回転ドラムが接触しているタイヤのユニフォミティを測定するためのユニフォミティ測定部と、前記各スピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定する形状測定装置と、を備えており、前記形状測定装置は、2つのスピンドル軸間を前記回転ドラムの移動方向と平行に且つ前記回転ドラムとは独立に往復移動するように設けられていることを特徴とするものである。
また、本発明に係るタイヤ検査方法の好ましい形態は、上記した本発明に必須の構成からなるタイヤ検査装置の構成に加え、前記回転ドラムが接触していないタイヤの動バランスを測定するための動バランス測定部を備えているものを用いて、タイヤの検査を行うタイヤ検査方法であって、前記回転ドラムが2つのスピンドル軸の一方に取り付けられたタイヤに接触している間に一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティを測定し、前記回転ドラムが一方のスピンドル軸から離反して戻ってくるまでの間に前記一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの動バランスの測定及びタイヤ付け替えを行うことを特徴とするものである。
更に、本発明に係るタイヤ検査方法の好ましい形態は、上記した本発明に必須の構成からなるタイヤ検査装置を用いて、タイヤの検査を行うタイヤ検査方法であって、前記回転ドラムが2つのスピンドル軸の一方に取り付けられたタイヤに接触している間に一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティ及び外形形状を測定し、前記回転ドラムが一方のスピンドル軸から離反して戻ってくるまでの間に、前記外形形状を測定したものと同じ前記形状測定装置を用いて前記他方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定することを特徴とするものである。
図1に模式的に示されるように、本実施形態のタイヤ検査装置1は、タイヤTの製品検査、つまりタイヤTのユニフォミティ、動バランス、又は外形形状測定などの項目の製品検査を1つの検査装置で複数項目行うことのできる複合検査装置である。タイヤ検査装置1は、検査対象であるタイヤTを搬送するタイヤ搬送手段2を2つ備えている。これら2つのタイヤ搬送手段2の搬送経路上にはそれぞれタイヤ検査位置があり、これらのタイヤ検査位置にはタイヤTを回転自在に支持するスピンドル軸3がそれぞれ設けられている。
図1及び図2に示すように、タイヤ搬送手段2は、タイヤTをスピンドル軸3の上流側から下流側にかけて且つ下流側に向かって搬送するものであり、タイヤ検査装置1の右側と左側とに1組ずつ配備されている。右側のタイヤ搬送手段2と左側のタイヤ搬送手段2とは同様な構造となっている。そこで、以降の説明では、右側のタイヤ搬送手段2を代表例に挙げてタイヤ搬送手段2の説明を行う。
下流側のローラコンベア6は、スピンドル軸3に近い側のローラが左右方向の中央側に隙間を設けた左右1組の片持ち式で構成されており、この中央側に設けられた隙間を通って後述する形状測定装置10が出退した際にその干渉が回避できるようになっている。
スピンドル軸3の上流側と下流側とには、タイヤTを載せたままスピンドル軸3の上方とスピンドル軸3のリム11との間を昇降する昇降部材8が図示例では4本設けられており、搬入手段7からタイヤTを受け取ってスピンドル軸3のリム11までタイヤTを下降させ、リム11のタイヤTを搬出手段9に受け渡し可能な位置まで上昇させるようになっている。
スピンドルハウジング12は、スピンドル軸3を内側に収容可能な筒状に形成されており、スピンドル軸3との間にはスピンドル軸受13が設けられており、このスピンドル軸受13によりスピンドル軸3はスピンドルハウジング12に対して回転自在に支持されている。各スピンドル軸3、3の下部にはタイミングベルト14、14を介して各回転駆動モータ15、15の回転駆動力がそれぞれ伝達されている。
図2に示すように、回転ドラム4は、円筒状に形成されたドラム部19と、このドラム部19を支持するドラム支持体20とを備えている。ドラム部19の外周面にはタイヤTが接地する路面が形成されており、この路面に駆動回転するタイヤTを接触させることでタイヤTの路面摩擦力によりドラム部19が従動回転するようになっている。ドラム部19はその回転軸心に沿って上方と下方とに向かって突出した軸部21に回転自在に支持されており、このドラム部19の軸部21はドラム支持体20にユニフォミティ測定部5を介して支持されている。
ところで、回転ドラム4を左右いずれかの方向に移動させると、回転ドラム4が2つのスピンドル軸3、3のいずれか一方に取り付けられたタイヤTに接触する。そして、一方のスピンドル軸3を回転駆動モータ15で回転させると、回転ドラム4がタイヤTと接触状態で従動回転する。このときにタイヤTから受ける力を回転ドラム4のユニフォミティ用荷重測定部5で計測することでタイヤTのユニフォミティが測定される。好ましくは、そのユニフォミティ測定に合わせて一方のスピンドル軸3側のタイヤTの外形形状測定を行うようにしている。
すなわち、スピンドルハウジング12のハウジング支持部材16と、支持台17の位置決め部材18との間には、タイヤTの動バランスを測定するための動バランス用荷重測定部24が設けられている。動バランス用荷重測定部24は、左右方向に対して垂直な面(両ハウジング支持部材16、16のそれぞれの面)に上下に離間して取り付けられた2つのロードセル(圧電素子)であり、回転ドラム4が接触していないタイヤTをユニフォミティ測定時より高速で回転させた際に支持台17に対してスピンドルハウジング12から加わる左右方向の力成分を計測することでタイヤTの回転時のぶれに伴う動バランスが評価できるようになっている。また、図示しない動バランス測定部によって、動バランス用荷重測定部24で測定した力成分に基づいて動バランス測定値を算出するようにしている。
形状測定装置10は、基礎支持台26のガイドレール(上述したガイド部材32を構成する一部材)に案内されるスライドガイド(上述したガイドレールと共にガイド部材32を構成する一部材)を備えた装置台28と、タイヤTの外形形状を測定するセンサ29を備えた測定部30と、測定部30を装置台28に対して出退自在に連結する出退手段31と、を備えている。また、形状測定装置10は、基礎支持台26との間に基礎支持台26に対して装置台28をガイド部材32に沿って左右方向に移動させる移動手段33を有している。
装置台28の上部は、タイヤTの搬送方向に沿って板状に形成されており、その上端は上流側に向かって斜め上方に突出状に形成されており、この上部の突出した部分の突端側から下流側の下端に向かってガイドレール34が傾斜状に設けられている。
保持体38は、垂直方向に伸びる板状に形成されており、装置台28の上部の側方に設けられている。保持体38の左側には出退手段31が配備されており、また右側には3つのセンサ29と、これらのセンサ29を前後方向に位置調整する伸縮部39と、これらのセンサ29を個別に昇降させて上下方向に位置調整する昇降部40とが配備されている。
3つのセンサ29は、いずれもタイヤTの外形形状を非接触で計測するセンサ29であり、本実施形態では公知のランアウト装置と同様のものが用いられている。3つのセンサ29は保持体38の右側に上下方向に距離をあけて配備されており、全てのセンサ29がスピンドル軸3の軸心を通る垂直な同一面上に並ぶように設けられている。3つのセンサ29のうち、上下の2つのセンサ29はタイヤTのサイドウォール部の外形形状を計測できるようになっており、上下方向の中央側に設けられたセンサ29はタイヤTのトレッド部の外形形状を計測できるようになっている。
昇降部40は、上下方向に沿って配置された3つの昇降軸41を備えている。これらの昇降軸41は、外周面にネジ部が設けられており、保持体38の右側面に上下方向の軸心回りに回転自在に取り付けられている。3つの昇降軸41は間隔をあけて並んでおり、それぞれの昇降軸41の下端側には昇降軸41を正逆双方に回転駆動させる昇降用モータ42がそれぞれ取り付けられている。それぞれの昇降軸41は、3つの伸縮部39がそれぞれ取り付けられた3つの取付ブロック39aのいずれかにナット部材39bを介して螺合しており、3つの昇降軸41のどれかを回転駆動させると3つの伸縮部39のいずれかが上下方向に昇降してセンサ29同士の上下間隔を調整できるようになっている。
それゆえ、本発明の形状測定装置10では、測定部30を形状測定位置からタイヤTの搬入又は搬出の邪魔にならない退避位置まで移動させて、形状測定装置10をタイヤTの搬送ラインに干渉しないように左右方向に移動させることができる。また、上述のように退避位置が形状測定装置10の形状測定位置に対して上方側又は下方側で且つタイヤ搬送手段2に対して形状測定位置と上下方向の同じ側に設けられていれば、タイヤTについての形状測定位置やユニフォミティ測定位置から搬入・搬出手段の設けられているタイヤ搬送高さまでの距離を短くすることができ、タイヤTをスピンドル軸3に対して搬入する際の時間を短縮することが可能となる。また、出退手段31の移動ストロークが長大化することも抑制することができる。
本発明のタイヤ検査方法の1例を、図6に示す。
図6のa及びbに示されるように、右側のスピンドル軸3ではタイヤTが既にスピンドル軸3と一体回転自在に取り付けられており、回転ドラム4は右側のスピンドル軸3に取り付けられたタイヤTに接触している。また、形状測定装置10は、移動手段33により測定部30のセンサ29が右側のスピンドル軸3の下流側まで移動している。そして、出退手段31によって装置台28に対して保持体38が装置台28の上流側上方に移動してタイヤTに近接し、この保持体38からは3つのセンサ29が伸縮手段によってタイヤTの径方向について位置決めされると共に昇降手段により上下方向の間隔を調整されており、形状測定装置10の形状測定位置への進出(移動)が完了している。
一方、左側のスピンドル軸3では、搬入手段7によって搬入されたタイヤTが、リム11を用いて左側のスピンドル軸3と一体回転可能に挟持固定されて、ユニフォミティの測定準備が完了する。
しかし、形状測定装置10に比べて重量のある回転ドラム4を右側のスピンドル軸3から左側のスピンドル軸3に短時間に移動させるのは困難であり、左側のスピンドル軸3に取り付けられたタイヤTのユニフォミティの測定が可能になるには一定の時間が必要となる。そして、再度右側のスピンドル軸3に回転ドラム4が戻ってくるまでにも相応の時間が必要となる。そこで、図6のeやfに示されるように、本実施形態では、回転ドラム4が離反した右側のスピンドル軸3に対して連続して動バランスの測定やタイヤT付け替えを行って、回転ドラム4の到着を待つ無駄な時間を可能な限り無くし、回転ドラム4が戻ってくるまでの時間を有効に利用して検査効率を高められるようにしている。
一方、左側のスピンドル軸3では、新たなタイヤTの取り付けが既に開始されており、右側のスピンドル軸3に取り付けられたタイヤTの動バランス測定が開始されてしばらくすると、新たなタイヤTへの付け替えが完了する。
上述のように、本発明のタイヤ検査方法は、回転ドラム4が2つのスピンドル軸3、3の一方に取り付けられたタイヤTに接触している間に一方のスピンドル軸3に取り付けられたタイヤTのユニフォミティを測定し、回転ドラム4が一方のスピンドル軸3から離反して戻ってくるまでの間に一方のスピンドル軸3に取り付けられたタイヤTの動バランスの測定及びタイヤT付け替えを行うものである。このようにすれば、回転ドラム4が戻ってくるまでの間にスピンドル軸3が何の動作もせずに待機している時間を少なくすることができ、回転ドラム4が一方のスピンドル軸3から離れて再び戻ってくるまでの時間を有効に利用して効率良く複数の検査項目を実施することができる。
本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、発明の本質を変更しない範囲で各部材の形状、構造、材質、組み合わせなどを適宜変更可能である。
また、上記実施形態では、形状測定装置10をスピンドル軸3下流側のタイヤ搬送手段2よりも下方の床面に設けるものを例示した。しかし、本発明では、タイヤ検査位置がタイヤ搬送手段2よりも上方に設定されている場合には、形状測定装置10を設ける位置も、タイヤ搬送手段2よりも上方に設けることができる。例えば、タイヤ搬送装置2の上方にタイヤ検査装置1のフレームに固定された支持フレームを設け、その支持フレームに両スピンドル3、3に設けられたタイヤTの外形形状測定を行う1つの形状測定装置を支持させてもよい。
また、本発明では、回転ドラム4が、一方のスピンドル軸3側におけるタイヤTのユニフォミティと外形形状の測定終了後に他方のスピンドル軸3側へ移動し、さらに他方のスピンドル軸3側におけるタイヤTのユニフォミティと外形形状の測定終了後に再び一方のスピンドル軸3側へ戻ってくるまでの間に、当該回転ドラム4が離れている状態の一方のスピンドル軸3側において動バランスを測定するように、タイヤ検査装置1の制御装置を構成することができる。それに加えて回転ドラム4の離れている状態の一方のスピンドル軸3側においてタイヤTも入れ替えをするように、搬入手段7および搬出手段9を更に制御するようにタイヤ検査装置1の制御装置を構成することもできる。
2 タイヤ搬送手段
3 スピンドル軸
4 回転ドラム
5 ユニフォミティ用荷重測定部
6 ローラコンベア
7 搬入手段
8 昇降部材
9 搬出手段
10 形状測定装置
11 リム
12 スピンドルハウジング
13 スピンドル軸受
14 タイミングベルト
15 回転駆動モータ
16 ハウジング支持部材
17 支持台
18 位置決め部材
19 ドラム部
20 ドラム支持体
21 軸部
22 スライドガイド
23 ガイド部材
24 動バランス用荷重測定部
26 基礎支持台
27 案内溝
28 装置台
29 センサ
30 測定部
31 出退手段
32 ガイド部材
33 移動手段
34 ガイドレール
35 スクリュ軸
36 スクリュ軸用モータ
37 ナット状部材
38 保持体
39 伸縮部
40 昇降部
41 昇降軸
42 昇降用モータ
43 スライドガイド
50 軸受部
T タイヤ
Claims (12)
- 被検査対象であるタイヤを搬送する2つのタイヤ搬送手段と、
前記2つのタイヤ搬送手段の搬送経路上にそれぞれ設けられると共に前記タイヤを回転自在に支持するスピンドル軸と、
前記2つのスピンドル軸間を往復移動して各スピンドル軸に取り付けられたタイヤのどちらにも接触可能とされた1つの回転ドラムと、
前記2つのスピンドル軸に取り付けられたタイヤのうち、前記回転ドラムが接触しているタイヤのユニフォミティを測定するためのユニフォミティ測定部と、
前記各スピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定する形状測定装置と、
を備えており、
前記形状測定装置は、2つのスピンドル軸間を前記回転ドラムの移動方向と平行に且つ前記回転ドラムとは独立に往復移動するように設けられていることを特徴とするタイヤ検査装置。 - 前記回転ドラムが接触していないタイヤの動バランスを測定するための動バランス測定部を備えていることを特徴とする請求項1に記載のタイヤ検査装置。
- 前記形状測定装置は、各スピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティを測定するのに合わせて当該タイヤの外形形状を測定する構成となっていることを特徴とする請求項1または2に記載のタイヤ検査装置。
- 前記形状測定装置は、前記回転ドラムの移動方向と平行な方向に移動可能な装置台と、前記タイヤの外形形状を測定するための測定部と、前記測定部を装置台に対して出退自在に連結する出退手段と、を備えており、
前記出退手段は、前記タイヤの外形形状が測定可能な形状測定位置とタイヤの搬入又は搬出を行う際の退避位置との間で、前記装置台に対して測定部を出退自在とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のタイヤ検査装置。 - 前記形状測定位置は、前記タイヤ搬送手段の搬送経路上における前記スピンドル軸の下流側に設けられていることを特徴とする請求項4に記載のタイヤ検査装置。
- 前記退避位置は、前記形状測定位置に対して上方側又は下方側で且つ前記タイヤ搬送手段に対して前記形状測定位置と上下方向の同じ側に設けられていることを特徴とする請求項4または5に記載のタイヤ検査装置。
- 前記出退手段は、前記測定部を前記形状測定位置に向かう傾斜方向に昇降させる構成とされていることを特徴とする請求項4〜6のいずれかに記載のタイヤ検査装置。
- 前記測定部は、前記タイヤの外形形状のうち、少なくとも両サイドウォール部の外形形状をスリット状のレーザを用いて計測する構成とされていることを特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載のタイヤ検査装置。
- 請求項2〜8のいずれかに記載のタイヤ検査装置を用いて、タイヤの検査を行うタイヤ検査方法であって、
前記回転ドラムが2つのスピンドル軸の一方に取り付けられたタイヤに接触している間に一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティを測定し、前記回転ドラムが一方のスピンドル軸から離反して戻ってくるまでの間に前記一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの動バランスの測定及びタイヤ付け替えを行うことを特徴とするタイヤ検査方法。 - 前記回転ドラムが一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤに接しているときに当該一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定することを特徴とする請求項9に記載のタイヤ検査方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載のタイヤ検査装置を用いて、タイヤの検査を行うタイヤ検査方法であって、
前記回転ドラムが2つのスピンドル軸の一方に取り付けられたタイヤに接触している間に一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤのユニフォミティ及び外形形状を測定し、前記回転ドラムが一方のスピンドル軸から離反して戻ってくるまでの間に、前記外形形状を測定したものと同じ前記形状測定装置を用いて前記他方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの外形形状を測定することを特徴とするタイヤ検査方法。 - 前記回転ドラムが一方のスピンドル軸から離反して戻ってくるまでの間に、当該一方のスピンドル軸に取り付けられたタイヤの付け替えを行うことを特徴とする請求項11に記載のタイヤ検査方法。
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