JP5118064B2 - 生タイヤの調芯供給装置及び調芯供給方法 - Google Patents

Description

本発明は、生タイヤの調芯供給装置及び調芯供給方法に関し、とくに、生タイヤを加硫装置に供給する際の生タイヤの加硫金型に対する同芯度、平行度を調節して、生タイヤを加硫装置の金型に整合させて、ユニフォーミティーの高い製品タイヤを得る、生タイヤの調芯供給装置及び調芯供給方法に関するものである。

タイヤの製造工程において、生タイヤを加硫する場合に、保管場所から生タイヤを搬送して、加硫機に投入又は挿入する作業は全自動で行われているが、加硫機の金型の中心と挿入（供給）される生タイヤの中心が整合していないと、加硫ミスが生じユニフォーミティーが悪化し、騒音や乗り心地悪化の問題が生じる。
そこで、生タイヤを、生タイヤ移載手段で加硫プレス金型に供給する際に、生タイヤ把持手段の中心を移動修正して前記加硫プレス金型のビードリング中心と整合させる修正を行う生タイヤ供給装置が知られている（特許文献１）。

この生タイヤ供給装置は、図４に示すように、生タイヤの搬送台車Ｄに装備された生タイヤ移載装置によって配送車上にのせられてきた生タイヤＧＴを把持して、加硫プレスＡの金型中心に生タイヤを着座させるものである。
移載装置Ｊは、配送台車Ｄから垂直に立設された垂直案内レール１５０に垂直方向に滑動自在に装架された水平案内レール１５１と、水平レール１５１上を滑動自在に移動する台車１５２とを具備し、台車１５２の先端には自動調芯装置Ｇを備えた生タイヤ把持装置Ｎが装架されている。また、台車１５２にはナット１５３が固定されており、このナット１５３には、一端をモータ１５５に連結されかつ水平案内レール１５１に回転自在に装架されたネジ棒１５４が噛み合わされている。
さらに、垂直レ一ル１５０には、モータ１５８に連結されたネジ棒１５６が回転自在に装架され、これに噛み合うナット１５７が水平案内レール１５１の適所に固着されている。

自動調芯装置Ｇは、図５に示すように、台車１５２の先端に固着した円板１０２の下面に固着されたベアリングナット１０３ａが平行配置され、このベアリングナット１０３ａには軌道１０３ｂが組み込まれており、軌道１０３ｂには円板１０４が固着されている。円板１０４の下面には、円板１０２と同様に、ベアリングナット１０３ｃが固着され、軌道１０３ｄが前記軌道１０３ｂとは直角となるよう配置されて生タイヤ把持装置Ｎの台座板１０５に固着されている。

円板１０４の端部に設けられたブラケット１０６には、サーボモータ１３０が固着されており、サーボモータ１３０にはネジ棒１３１が連結され、ネジ棒１３１は軌道１０３ｄ方向に配備され、かつ台座板１０５に固着されたナット１３２（図６参照）が噛み合わされている。円板１０２に対する円板１０４の移動も円板１０４に対する台座板１０５と同様にサーボモーター１３３で行なわれる。
軌道１０３ｂ、１０３ｄは、生タイヤ移載装置Ｊの移動方向（Ｙ−Ｙ方向）に対し図６に示すようにＸ型に配置されている。

台座板１０５には、電波、音波又は光波の発信並びに受信装置１３４ａ、１３４ｂが台座板１０５の真の中心軸を通る延長水平線上に対角位置に配置されており、円板１０４には台座板１０５と同様に発信並びに受信装置１３５ａ、１３５ｂが装備されている。

他方、プレスＡ側には、プレスＡの真の中心からの延長水平線上の発信並びに受信装置１３４ａ、１３４ｂ、１３５ａ、１３５ｂに対向するよう反射板１３６ａ、１３６ｂ、１３７ａ、１３７ｂが装備されている。

従って、生タイヤ把持装置ＮがプレスＡ中心近辺で停止し、各発信並びに受信装置１３４ａ、１３４ｂ、１３５ａ、１３５ｂから信号を発信し、各反射板１３６ａ、１３６ｂ、１３７ａ、１３７ｂよりの反射信号を受け、信号の反射時間差がなくなるようサーボモータ１３０、１３３を駆動することにより生タイヤ把持装置ＮをプレスＡの金型中心に正確に位置決めすることができる。
その後、円板１０４、台座板１０５のロック機構１０８、１０９を作動して生タイヤ把持装置Ｎを金型のビードリングに接近させて生タイヤのビード部分をビードリングに正しく位置決めした状態で着座するようにしている。

また、同様に、生タイヤを加硫装置に挿入（供給）するに先立って、生タイヤの上下姿勢及び最適位相角度を自動的に補正する装置も知られている（特許文献２参照）。
即ち、図７は、この従来の装置を示すもので、この装置では、まず生タイヤハンドリング用ロボット２０４の制御装置及びスプライス検出センサー２０３の制御装置に、生タイヤの搬送中の角度ずれや、モールド別のモールド要求最適角度データ及び生タイヤの上下姿勢等のデータを設定しておく。
生タイヤ仮置台２０１上に載置された複数本の生タイヤＧＴを、生タイヤハンドリング用ロボット２０４により一本毎把持して、生タイヤＧＴの内側に貼られた生タイヤの角度原点としてのインナーライナのスプライス位置を検出するスプライス検出センサー２０３の位置まで移送する。そして、ここで生タイヤを回転させながら、予め生タイヤハンドリング用ロボット２０４の制御装置及びスプライス検出センサー２０３の制御装置に設定したデータに基づき、加硫機２０２のモールドが要求する最適位相角度に対応するように、スプライス検出センサー２０３によってインナーライナスプライス位置を検出しながら補正する。

また、それと共に、モールドが要求する生タイヤの上下姿勢も検出し、生タイヤの上下位置を反転する必要がある場合には、前記位相角度を補正した生タイヤＴを生タイヤ反転台上２０５に移載して、生タイヤハンドリング用ロボット２０４により生タイヤＴの上下位置姿勢を補正する。しかる後、加硫機生タイヤ置台２０６に生タイヤを設置して順次加硫機２０２のモールドの所定位置にセットする。
このように、生タイヤの位相合わせや、上下姿勢補正等を自動的に行って、位相合わせ精度を向上させ、それにより、生タイヤの上下姿勢のセットミス等を未然に防止し、ミス加硫を有効に防止するようにしている。

しかしながら、以上で説明した従来の加硫機への生タイヤ供給装置は、いずれも加硫機へ投入するに先立って生タイヤの調芯或いは位相補正を行っているため、この補正方式では、加硫後のタイヤＴに加硫ミスが発見されても直ちに対応することはできないという問題がある。

また、特許文献に記載されたものではないが、加硫機に付帯する生タイヤ供給装置に加硫機の金型に合わせて生タイヤの同心度に加え平行度を設定するものもあるが、設定した同心度や平行度は固定であり、生タイヤと加硫金型との位置不整合による加硫ミスの発生を防止するため定期的な精度チェックと補正が必要である。
しかし点検のための作業は手間が掛かり、しかも定期的なチェックでは品質の向上・維持を図るには十分ではない。
特開昭５９−７０３２号公報 特開平２−１３６３０１号公報

本発明は、以上のような従来の生タイヤ供給装置又は供給方法における問題を解決するためになされたものであって、具体的には、従来のように定期的な点検を行うことなく、しかも、加硫機における金型と生タイヤとの位置不整合をＰＣＩ（ポストキュアインフレーション）工程中に把握して自動的且つリアルタイムで不整合を補正することにより、位置不整合に起因する加硫ミスを防止することを目的とする。

請求項１の発明は、ポストキュアインフレータ（ＰＣＩ）工程でタイヤのラジアルランアウト（ＲＲＯ）値を測定する手段と、測定したＲＲＯ値に基づいて加硫装置への生タイヤ供給装置に制御信号を出力する制御手段と、制御信号に基づき生タイヤ供給装置の生タイヤの加硫金型に対する位置補正を行う調芯手段と、を備えたことを特徴とする生タイヤの調芯供給装置である。
請求項２の発明は、請求項１に記載された生タイヤの調芯供給装置において、測定したＲＲＯ値と予め設定した基準値とを比較する手段を有し、前記制御手段は、測定したＲＲＯ値が基準値を越えたとき、加硫装置への生タイヤ供給装置に制御信号を出力することを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載された生タイヤの調芯供給装置において、前記調芯手段は、生タイヤの加硫金型に対する同芯度及び平行度を得るよう、生タイヤ把持手段の位置及び角度を補正することを特徴とするものである。
請求項４の発明は、加硫済みタイヤのポストキュアインフレーション中において同タイヤのＲＲＯ値を測定する工程と、測定されたＲＲＯ値に基づき制御信号を出力する工程と、制御信号に基づき、未加硫タイヤを加硫装置に供給する際の同タイヤの、加硫装置の金型に対する位置補正を行う工程と、を有することを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項４に記載された生タイヤの調芯供給方法において、測定されたＲＲＯ値と予め設定した基準値とを比較する工程を有し、前記制御信号を出力する工程は、測定されたＲＲＯ値が前記基準値を越えたとき、制御信号を出力ことを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項４又は５に記載された生タイヤ調芯供給方法において、加硫装置の金型に対する位置補正を行う工程は、生タイヤの加硫金型に対する同芯度及び平行度を得るよう、生タイヤ把持手段の位置及び角度を補正する工程であることを特徴とするものである。

（作用）
ＰＣＩ中の加硫済みタイヤのＲＲＯ値を測定して、その測定値と予め定めた基準値とを比較し、その差が基準値を超えているときは、異常信号を生成し、かつ異常信号に基づき、加硫装置へ生タイヤを投入するローダーの調芯装置をフィードバック制御して、生タイヤ把持手段の位置及び角度を調整して、投入する生タイヤと加硫装置の金型の中心が整合しかつ、両者が平行になるようする。

本発明によれば、加硫装置内における加硫金型と生タイヤとの位置不整合をリアルタイムで検出し、かつこれを生タイヤの供給装置にフィードバックして、自動的に次の生タイヤの位置決め操作に反映させることができるから、前記位置不整合による加硫ミスを確実に防止することができると共に、従来のように定期的な精度チェックを必要としないため、ユニフォーミティーの良好なタイヤを効率よく製造することができる。

加硫済みタイヤのＲＲＯ値を測定する装置を概略的に示す断面図である。 生タイヤの加硫装置への供給装置を概略的に示す平面図である。 図２に示す供給装置の縦断側面図である。 従来の加硫機への生タイヤの供給装置を示す縦断側面図である。 図４に示す生タイヤ供給装置の調芯機構の拡大図である。 図５に示す調芯機構の平面図である。 従来の他の生タイヤの供給装置を説明するための図である。

符号の説明

１２・・・変位計、１４・・・演算処理部、１６・・・出力部、１８・・・判定部、２０・・・制御部、３０・・・（生タイヤ）供給装置、３２・・・アーム（チャックアーム）、４０・・・自動調芯機構。

本発明に係る調芯供給装置の１実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図１は、加硫直後に為されるポストキュアインフレーション（ＰＣＩ）工程中に加硫済みタイヤＴの半径方向の長さの振れ、即ちラジアルランアウト（ＲＲＯ）を測定する装置１０を示す概略断面図である。
ＲＲＯを測定する装置１０は、ＰＣＩ工程中の加硫済みタイヤＴの周面までの距離を測定する変位計１２、変位計１２の測定データを処理する演算処理部１４と、演算処理部１４の処理結果を出力する出力部１６と、演算処理部１４の処理結果に基づいて加硫済みタイヤＴのＲＲＯ値の異常を判定する判定部１８と、判定部１８からの異常信号に基づき、生タイヤの供給装置の生タイヤ把持装置の平行及び同心度を補正制御する制御部２０から構成されている。

ここで、変位計１２は、例えば加硫済みタイヤＴの半径方向に測定光を照射する周知の光学式測定機器からなり、加硫済みタイヤＴの回転中心から同タイヤＴの半径方向に所定の測定規準距離Ｌだけ離れた位置に固定されている。この場合、変位計１２は基台Ｂに上下動自在に設置されて、それにより光軸がタイヤＴの幅方向に沿って上下移動自在である。従って、タイヤＴの幅方向の異なる位置でタイヤＴの周面までの距離の測定ができるが、通常は、タイヤの幅方向中央部分に光軸を合わせて測定を行う。

演算処理部１４はマイクロコンピュータによって構成され、変位計１２及び出力部１６に接続されている。この演算処理部１４では、変位計１２の測定データに基づいて加硫済みタイヤＴのＲＲＯ値を算出する。
出力部１６は、ＲＲＯ表示部等を備え、測定結果をディスプレイやプリンタ等に出力する。

図２は、未加硫タイヤＧＴの加硫装置への供給装置（ローダー）３０を概略的に示す平面図であり、図３はその側面図である。
図２において、供給装置（ローダー）３０は、生タイヤＧＴを把持するチャックを支持するアーム（チャックアーム）３２、アーム３２に装着された自動調芯機構４０から成っている。ここで、自動調芯機構４０は従来周知のものであり、アーム３２の先端に固着された円板５２を同アーム３２の前後方向に移動させるネジ棒又はシリンダーロッド４２ａ、４２ｂを備えている。また、アーム３２は旋回軸３６の周りで所定角度旋回可能であると共に、図３に矢印Ｆで示すように上下揺動自在に構成されている。

供給装置３０は、前記制御部２０からの指示によりタイヤ把持用チャック５４を備えた円板５２を、アーム３２の前後方向に位置調節すると共に、アームの旋回角度を調節し、更に図３に矢印Ｆで示すように円板５２の上下角を調整して、円板５２の下側に固定された把持部５４で把持された生タイヤＧＴの中心を加硫機の金型の中心に整合させると共に、同金型に対して平行となるようにその角度を調整することができる。
なお、アームの前後方向の位置調節、アームの旋回角度の調節及び円板の上下角の調整は、例えばピストン・シリンダ機構、歯車伝動機構、ネジ伝動機構など周知又は公知の任意の機構を用いて行うことができる。

次に、本発明の生タイヤ供給装置によるタイヤ位置制御について図１を参照して説明する。
まず、ＰＣＩ工程において、加硫済みタイヤＴを回転させながら、タイヤＴの周面から所定の測定規準位置までの距離ｌｎを、光学式変位計１２によってタイヤＴの全周に亘って測定し、その測定値に基づいてタイヤＴの半径方向の振れ（ＲＲＯ）を算出する。その際加硫済みタイヤＴの回転中心から測定規準位置までの測定規準距離Ｌから前記測定距離ｌｎを減じた値をタイヤＴの半径寸法として測定する。
例えば、半径寸法（Ｌ−Ｉｎ）の各微小角度毎の平均値の最大値と最小値の差をタイヤＴの半径方向の振れ（ＲＲＯ）として算出し、その値を出力部１６及び判定部１８に入力する。また、光学式変位計１２を上下に移動させてタイヤ幅方向の異なる位置で測定を行うこともできる。
なお、タイヤＴの半径方向の振れ（ＲＲＯ）を算出するに際して、前記距離ｌｎを測定するのに、タイヤＴを回転する代わりに光学的変位計１２をタイヤＴの回りで回転させてもよい。

判定部１８はマイクロコンピュータからなり、測定したＲＲＯ値と予め設定した基準値（基準値は、予め収集したＲＲＯ測定値と偏芯量、傾斜量との相関関係データに基づき決定しておく）とを比較し、その結果、測定したＲＲＯの値が基準値を越え異常と判定された場合には、異常信号を制御部２０に出力する。
ここで、ＲＲＯ測定値と上下リムの偏芯量、傾斜量との相関データは、例えばＰＣＩ装置の上下リムの平行レベルを変更できるように、例えば下リムをテーパ軸で軸支して、テーパ軸のみを回転させるなどしてその上下の平行レベルを変更する、或いは上下のリムが相対移動できるように構成して偏芯量を変更可能にするなどして、サンプルとなるタイヤについて、上下のリムの偏芯量や傾斜量を変更しつつＲＲＯの値を測定して得ることができる。また、その両者の相関関係を表すデータを予め記憶装置に蓄積しておく。

制御部２０は、判定部１８から異常信号が入力されると、予め記憶したＲＲＯとＰＣＩ装置の上下リムの同心度、平行度の変化データとの相関関係データに基づき、測定されたＲＲＯデータに応じた生タイヤＧＴの把持部の移動量を決定し、該移動量データを含む生タイヤＧＴの供給装置の生タイヤ把持装置の平行度及び同芯度補正信号（制御信号）を生成して、タイヤ供給装置の調芯機構のシリンダ又はネジ棒を例えばサーボモータ等で駆動して、生タイヤＧＴの把持部を所定量移動させると共に、図３に示すようにチャックアーム３２の上下角度を変更して、生タイヤＧＴが加硫装置の金型に平行に投入されるようその平行度を調整する。
なお、以上の実施形態では、測定したＲＲＯ値と基準値とを比較してそれに基づき判定部１８が制御部２０に異常信号を出力するものとして説明したが、上記比較を行わずに測定したＲＲＯ値とＰＣＩ装置の上下リムの同心度、平行度の変化データとの相関関係データに基づき制御部２０が補正信号（制御信号）を生成して上記制御を行うようにしてもよい。

以上説明したとおり、本発明ではＰＣＩ工程中のタイヤＴのＲＲＯ測定値が基準値を越えたときは、直ちに生タイヤＧＴの加硫装置への供給装置（ローダー）３０を制御して、生タイヤＧＴの加硫金型に対する位置及び角度を補正して、生タイヤを同芯かつ平行状態にすることができるから、容易かつ確実に加硫ミスを無くして製品タイヤの品質（ユニフォーミティー）を向上することができる。

Claims (6)

1. ポストキュアインフレータ（ＰＣＩ）工程でタイヤのラジアルランアウト（ＲＲＯ）値を測定する手段と、
   測定したＲＲＯ値に基づいて加硫装置への生タイヤ供給装置に制御信号を出力する制御手段と、
   制御信号に基づき生タイヤ供給装置の生タイヤの加硫金型に対する位置補正を行う調芯手段と、
   を備えたことを特徴とする生タイヤの調芯供給装置。
2. 請求項１に記載された生タイヤの調芯供給装置において、
   測定したＲＲＯ値と予め設定した基準値とを比較する手段を有し、
   前記制御手段は、測定したＲＲＯ値が基準値を越えたとき、加硫装置への生タイヤ供給装置に制御信号を出力することを特徴とする生タイヤの調芯供給装置。
3. 請求項１又は２に記載された生タイヤの調芯供給装置において、
   前記調芯手段は、生タイヤの加硫金型に対する同芯度及び平行度を得るよう、生タイヤ把持手段の位置及び角度を補正することを特徴とする生タイヤの調芯供給装置。
4. 加硫済みタイヤのポストキュアインフレーション中において同タイヤのＲＲＯ値を測定する工程と、
   測定されたＲＲＯ値に基づき制御信号を出力する工程と、
   制御信号に基づき、未加硫タイヤを加硫装置に供給する際の同タイヤの、加硫装置の金型に対する位置補正を行う工程と、
   を有することを特徴とする生タイヤの調芯供給方法。
5. 請求項４に記載された生タイヤの調芯供給方法において、
   測定されたＲＲＯ値と予め設定した基準値とを比較する工程を有し、
   前記制御信号を出力する工程は、測定されたＲＲＯ値が前記基準値を越えたとき、制御信号を出力ことを特徴とする生タイヤの調芯供給方法。
6. 請求項４又は５に記載された生タイヤ調芯供給方法において、
   加硫装置の金型に対する位置補正を行う工程は、生タイヤの加硫金型に対する同芯度及び平行度を得るよう、生タイヤ把持手段の位置及び角度を補正する工程であることを特徴とする生タイヤの調芯供給方法。

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