JP7099939B2 - タイヤ部材成型装置、タイヤ部材の検査方法およびタイヤ部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、タイヤ部材成型装置、タイヤ部材の検査方法およびタイヤ部材の製造方法に関する。

グリーンタイヤは、カーカスバンドを外径側に膨出させてトレッドバンドの内径部に結合させることによって成型される。カーカスバンドは、成型ドラムの外周部に、例えば、インナーライナおよびカーカスプライを含む複数のタイヤ構成部材を巻き付けることにより成型される。同様に、トレッドバンドも成型ドラムの外周部に、例えば、ベルトおよびトレッドゴムを含む複数のタイヤ構成部材を巻き付けることにより成型される。

カーカスバンド及びトレッドバンドのようなタイヤ部材（バンド体ともいう）において、各タイヤ構成部材の成型ドラムに対するタイヤ幅方向位置及び幅等の巻付状態が検査されている。従来、このようなタイヤ部材の巻付状態の検査は、例えば、段替え時等のロット初品を切断して測定することにより主に手作業による抜き取り検査が行われていた。

特許文献１，２には、タイヤ構成部材の巻付状態を全数検査する方法が開示されている。特許文献１には、成型ドラムにタイヤ構成部材を巻き付けた後の、作業者がジョイント合わせ等を行ったり、次のタイヤ構成部材を準備したりしている間の、設備の待ち時間に、１次元レーザ変位計を成型ドラムの幅方向に走査させてタイヤ構成部材の巻付状態を検査することが開示されている。

特許文献２には、成型ドラムに巻き付けられたタイヤ構成部材のジョイント部の周辺領域を、２次元レーザセンサ及び成型ドラムのいずれか一方をドラム幅方向に移動させてタイヤ構成部材の巻付状態を検査することが開示されている。

特開２０１０－１０１７２１号公報 特開２０１３－１５４５５号公報

特許文献１の方法によれば、設備の待ち時間を利用して検査するものであり、設備の空き時間がない場合、若しくは少ない場合には、適用できないか、若しくは適用した場合に成型工程のサイクルタイムが増大してしまう。特に、ストリップを螺旋状に巻き付けるストリップワインディング工法の場合、ジョイント合わせや次のストリップの準備に時間を要せず待ち時間が少ないので、サイクルタイムを増大させずに適用することができない。

特許文献２の方法によれば、ジョイント部周辺についてタイヤ構成部材の巻付状態が検査されるものであって、タイヤ周方向の広い範囲で検査できない。従来、この計測は、成型部とは異なる測定部に搬送されて、該測定部において専用の測定工程として実施されていた。したがって、測定を実施するための専用の測定工程を要するものであり、工程数が増大すると共に、測定部を設けるための場所を要し設備が大型化する。

本発明は、タイヤ構成部材の巻付状態を、サイクルタイム及び工程数を増大させることなく精度よく全数検査することを可能とする、タイヤ部材成型装置、タイヤ部材の検査方法およびタイヤ部材の製造方法を提供することを課題とする。

本発明は、
成型ドラムと、複数の成型部と、前記複数の成型部間を順に接続する搬送経路と、前記搬送経路に沿って前記成型ドラムを搬送する搬送部とを有し、前記複数の成型部それぞれにおいて前記成型ドラムにタイヤ構成部材が順に巻き付けられてタイヤ部材が成型される、タイヤ部材成型装置であって、
前記搬送経路における前記複数の成型部の少なくとも１つの下流側において、ここを通過する前記成型ドラムの移動に伴って前記成型ドラムに巻き付けられた前記タイヤ構成部材を、前記成型ドラムの幅方向にわたってタイヤ径方向に測定する測定部と、
前記測定部による測定結果に基づいて前記タイヤ構成部材の巻付状態を検査する検査部と
を備える
タイヤ部材成型装置を提供する。

本発明によれば、成型ドラムが搬送経路の所定位置に設けられた測定部を通過することによって、成型ドラム及びここに巻き付けられたタイヤ構成部材が、成型ドラムの幅方向にわたって複数のセンサによりタイヤ径方向に測定されて、タイヤ構成部材の巻付状態が検査される。すなわち、成型ドラムが搬送される動きを利用して測定されるので、測定工程を専用に設けたり抜き取り検査したりすることなく、タイヤ部材におけるタイヤ構成部材の巻付状態を容易に全数検査できる。

また、測定部は、デッドスペースを利用して搬送経路の途中に配置されているので、タイヤ部材成型装置の大型化が抑制される。さらに、成型ドラムが搬送されている間に測定されるのでサイクルタイムが伸びない。

好ましくは、前記測定部は、ここをドラム幅方向に搬送される前記成型ドラムの周方向に沿って互いに離間して設けられた複数のセンサを有している。

本構成によれば、複数のセンサが成型ドラムの周方向に沿った複数の位置に離間して設けられているので、タイヤ構成部材が成型ドラムの周方向におけるより広い範囲において測定される。これによって、タイヤ部材におけるタイヤ構成部材の巻付状態を精度よく検査できる。

好ましくは、前記複数のセンサは、前記成型ドラムに対して径方向に対称に設けられている。

本構成によれば、タイヤ構成部材の巻付状態を、周方向にバランスよく検査できる。

また、好ましくは、前記測定部は、前記搬送経路において前記複数の成型部それぞれの下流側に設けられている。

本構成によれば、測定部が成型部毎に設けられているので、成型されたタイヤ部材を切断することを要せずに、各成型部において巻き付けられた各タイヤ構成部材の巻付状態をそれぞれ検査できる。よって、タイヤ構成部材の巻付状態をより精度よく検査できる。

また、好ましくは、成型された複数のタイヤ部材についての前記検査部による検査結果が、成型順に表示される、表示部をさらに備えている。

本構成によれば、表示部によってタイヤ部材におけるタイヤ構成部材の巻付状態の推移を確認することができ、該推移に基づいて、タイヤ構成部材の巻付状態が所定の評価基準に照らして不良となり得ることを事前に予測しやすい。例えば、該予測に基づいて、タイヤ構成部材の巻付状態が所定の評価基準内に維持されるように各成型部におけるタイヤ構成部材の巻き付け方を調整することによって、不良品の発生が未然に防止される。

また、本発明の他の態様は、
成型ドラムが、複数の成型部に、これらを順に接続する搬送経路に沿って搬送されて、前記複数の成型部それぞれにおいて当該成型ドラムにタイヤ構成部材が巻き付けられて成型されるタイヤ部材の検査方法であって、
前記搬送経路における前記複数の成型部の少なくとも１つの下流側において、ここを通過する前記成型ドラムの移動に伴って前記成型ドラムに巻き付けられた前記タイヤ構成部材を、前記成型ドラムの幅方向にわたってタイヤ径方向に測定し、
この測定結果に基づいて、前記タイヤ構成部材の巻付状態を検査する、タイヤ部材の検査方法を提供する。

好ましくは、前記成型ドラムに巻き付けられた前記タイヤ構成部材は、ドラム幅方向に搬送される前記成型ドラムの周方向に沿って違いに離間した複数の位置から測定される。

また、本発明のさらなる他の態様は、
成型ドラム上に成型されたタイヤ部材の形状を、前記成型ドラムが搬送路に沿って搬送されているときに測定する、タイヤ部材の検査方法を提供する。

また、本発明のさらなる他の態様は、
上記タイヤ部材の検査方法を含んだ、タイヤ部材の製造方法を提供する。

本発明によれば、タイヤ構成部材の巻付状態を、サイクルタイム及び工程数を増大させることなく精度よく全数検査することができる。

本発明の一実施形態に係るグリーンタイヤ成型設備全体の平面図。 カーカスバンド成型ステージの概略構成を示す斜視図。 測定部における測定を示す側面図。 プロファイルデータの一例を示すグラフ。 プロファイルデータの他の例を示すグラフ。 タイヤ構成部材の巻付状態の検査の流れを示すフローチャート。 表示部に示された測定結果の推移の一例を示す図。 図８のグリーンタイヤのタイヤ構成部材を分解して示す略示断面図。 グリーンタイヤの子午線方向における断面図。

以下、本発明に係る実施形態を添付図面に従って説明する。なお、以下の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、あるいは、その用途を制限することを意図するものではない。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは相違している。

本実施形態において、図８に示すグリーンタイヤＴは、図７に示す複数のタイヤ構成部材を円筒状に組み合わせて成型される。図８に示すように、グリーンタイヤＴは、トレッド１と、このタイヤ幅方向両端部からそれぞれタイヤ径方向内側に延びる一対のサイドウォール２と、このタイヤ径方向内端部に位置する一対のビード３とを有している。

トレッド１は、ベルト７、補強ベルト８、およびトレッドゴム９を有し、これらがタイヤ径方向内径側から順に巻き付けられて構成されている。一対のビード３の間には、トレッド１及びサイドウォール２のタイヤ内面側にわたってカーカスプライ４が架け渡されている。カーカスプライ４のタイヤ内面側には、インナーライナ５が配置されている。

ビード３は、ビードコア３ａと、これに連接されてタイヤ径方向外側に延びるビードフィラ３ｂとを有している。ビード３の周囲には、ラバーチェーファ６が配置されている。ラバーチェーファ６は、カーカスプライ４の外面側（ビード３とは反対側）に隣接して配置されており、カーカスプライ４と共に、ビード３の周囲においてタイヤ幅方向内側から外側へ折り返されてタイヤ径方向の外径側へ巻き上げられている。

カーカスプライ４、ベルト７、補強ベルト８、は、それぞれ補強用のコードを芯材としてゴムで被覆したものよりなり、これらとビードコア３ａとを除く他の構成部材、すなわち、トレッドゴム９、サイドウォール２、ビードフィラ３ｂ、インナーライナ５、ラバーチェーファ６は、ゴム部材からなる。

図７に示すように、カーカスプライ４は、径方向内側から順に積層された第１カーカスプライ４ａと第２カーカスプライ４ｂとによって構成されている。また、ベルト７は、径方向内側から順に積層された第１ベルト７ａ及び第２ベルト７ｂとによって構成されている。また、トレッドゴム９は、径方向内側から順に積層されたトレッドベース９ａとトレッドキャップ９ｂとによって構成されている。

なお、サイドウォール２については、図７において実線で示すように、ゴムストリップのみにより巻き付け成型する場合と、同図に鎖線で囲って示すように、帯板状のゴム部材２ａとゴムストリップ２ｂとを併用して構成する場合がある。本実施形態では、サイドウォール２を後述するようにシェーピング後のゴムストリップの巻き付けにより成型する場合を示している。

グリーンタイヤＴは、インナーライナ５を含むゴム層の上にカーカスプライ４を積層して円筒状のカーカスバンドを成型した後、このカーカスバンドに対してビードセット、ターンアップを含む工程を経て円筒状のグリーンケースを成型し、このグリーンケースを外径側に膨出させて、トレッドバンドの内周部に組み付けて合体させて、成型される。

本実施形態に係るグリーンタイヤＴの成型方法には、カーカスバンドを成型する第１成型工程と、その後続においてグリーンケースを成型する第２成型工程と、トレッドバンドを成型する第３成型工程と、グリーンケースとトレッドバンドとを合体させてグリーンタイヤＴを成型する第４成型工程が含まれている。

図１は、本発明の一実施形態に係るグリーンタイヤＴの成型設備１００の全体を示す概略図である。図１に示すように、グリーンタイヤＴの成型設備１００は、上記第１～第４成型工程に対応した、第１～第４成型装置１０，２０，３０，４０を有している。第１～第４成型装置１０，２０，３０，４０のそれぞれは、各工程の成型に対した第１～第４成型ドラムＤ１～Ｄ４を備えている。

第１成型装置１０で成型されたカーカスバンドは、第２成型装置２０に移送される。第２成型装置２０で成型されたグリーンケースは、第４成型装置４０に移送される。第３成型装置３０で成型されたトレッドバンドは、第４成型装置４０に移送される。第４成型装置４０において、グリーンケースとトレッドバンドとが合体される。各成型装置１０，２０，３０，４０におけるそれぞれの成型が並行して行われる。

第１成型装置１０は、第１成型ドラムＤ１と、第１成型ドラムＤ１の外周部にインナーライナ５、ラバーチェーファ６、第１カーカスプライ４ａ、及び第２カーカスプライ４ｂをそれぞれ巻き付けるカーカスバンド第１～第４成型部１１～１４（以下、第１～第４成型部と称する）と、これらを順に接続する第１搬送経路１５と、第１搬送経路１５に沿って第１成型ドラムＤ１を第１～第４成型部１１～１４に順に搬送する第１搬送部１６とを有している。

第１成型ドラムＤ１は、外周部が径方向に拡縮可能に構成されており、第１搬送部１６により回転駆動可能に支持されている。第１搬送部１６は、第１成型ドラムＤ１を第１搬送経路１５に沿ってドラム幅方向に搬送する。第１搬送経路１５は、搬送方向の上流側に位置する前半部１５ａと、下流側に位置する後半部１５ｂと、これらを連結するターンテーブル１５ｃとを有している。

第１搬送経路１５の前半部１５ａに沿って、インナーライナ５、ラバーチェーファ６を成型するための第１及び第２成型部１１，１２が設けられ、それぞれにゴムストリップを押し出すための押出機Ｅ１，Ｅ２がそれぞれ配置されている。第１成型ドラムＤ１が第１又は第２成型部１１，１２に到着したとき、対応する押出機Ｅ１又はＥ２より第１成型ドラムＤ１に対してゴムストリップが押し出され、第１成型ドラムＤ１と各押出機Ｅ１又はＥ２とを軸方向に相対移動させつつドラムを回転させることによりゴムストリップを螺旋状に巻き付け、各タイヤ構成部材を所定のプロファイルに成型する。

第１搬送経路１５の後半部１５ｂに沿って、第１カーカスプライ４ａ及び第２カーカスプライ４ｂを成型するための第３及び第４成型部１３，１４が設けられ、それぞれに第１カーカスプライ４ａを供給する第１サービサ１８ａと、第２カーカスプライ４ｂを供給する第２サービサ１８ｂとが設けられている。第１成型ドラムＤ１が第３又は第４成型部１３，１４に到着したとき、対応する第１又は第２サービサ１８ａ、１８ｂは、第１成型ドラムＤ１に対して第１又は第２カーカスプライ４ａ，４ｂを送り出して、ドラム回転によりインナーライナ５及びラバーチェーファ６の外径側に積層して、円筒状のカーカスバンドを成型する。

第１成型装置１０において成型された円筒状のカーカスバンドは、バンド移送手段Ｃ１のトランスファ１９により、外周側から保持されて、第１成型用ドラムＤ１より抜き出され、後続の第２成型装置２０に移送される。

第２成型装置２０は、第２成型ドラムＤ２と、第２成型ドラムＤ２をドラム幅方向の両側から回転駆動可能に支持する一対の支持体２１，２２とを有している。支持体２１，２２には、エアブラダー等のターンアップ手段（不図示）及びビード３のセット手段（不図示）が設けられている。上記セット手段は、第２成型ドラムＤ２にカーカスバンドを保持した後、カーカスバンドの両側部の所定位置にビード３をセットする。この後、上記ターンアップ手段のブラダーによって、ビード３を包むようにカーカスバンドの両側部が外径側且つドラム幅方向内側に折り返されてグリーンケースが成型される。

第２成型装置２０において成型された円筒状のグリーンケースは、バンド移送手段Ｃ２のトランスファ２３により、外周側から保持されて、成型ドラムＤ２より抜き出され、後続の第４成型装置４０に移送される。

第３成型装置３０は、第３成型ドラムＤ３と、第３成型ドラムＤ３の外周部に第１ベルト７ａ、第２ベルト７ｂ、補強ベルト８、トレッドベース９ａ，及びトレッドキャップ９ｂをそれぞれ巻き付けるトレッドバンド第１～第５成型部３１～３５（以下、第１～第５成型部３１～３５と称する）と、これらを順に接続する第３搬送経路３６と、第３搬送経路３６に沿って第３成型ドラムＤ３を第１～第５成型部３１～３５に順に搬送する第３搬送部３７とを有している。

第３成型ドラムＤ３は、外周部が径方向に拡縮可能に構成されており、第３搬送部３７により回転駆動可能に支持されている。第３搬送部３７は、第３成型ドラムＤ３を第３搬送経路３６に沿ってドラム幅方向に搬送する。第３搬送経路３６は、搬送方向の上流側に位置する前半部３６ａと、下流側に位置する後半部３６ｂと、これらを連結するターンテーブル３６ｃとを有している。

第３搬送経路３６の前半部３６ａに沿って、第１ベルト７ａ、第２ベルト７ｂ、補強ベルト８を成型するための第１～第３成型部３１～３３が設けられ、それぞれに第１ベルト７ａを供給する第１サービサ３８ａと、第２ベルト７ｂを供給する第２サービサ３８ｂと、繊維コード入りのスパイラルテープを供給する供給手段３９とが設けられている。

第３成型ドラムＤ３が第１又は第２成型部３１，３２に到着したとき、対応する第１又は第２サービサ３８ａ，３８ｂは、第３成型ドラムＤ３に対して第１又は第２ベルト７ａ，７ｂを送り出して、ドラム回転により第３成型ドラムＤ３の外周部に積層する。その後、第３成型ドラムＤ３は、第３成型部３３に搬送されて、供給手段３９から供給されるスパイラルテープが螺旋状に巻き付けられて、ベルト７の上に補強ベルト８が成型される。

第３搬送経路３６の後半部３６ｂに沿って、トレッドベース９ａ及びトレッドキャップ９ｂを成型するための第４及び第５成型部３４，３５が設けられ、それぞれにゴムストリップを押し出すための押出機Ｅ１０，Ｅ１１が配置されている。第３成型ドラムＤ３が第４又は第５成型部３４，３５に到着したとき、対応する押出機Ｅ１０又はＥ１１より第３成型ドラムＤ３に対してゴムストリップが押し出され、第３成型ドラムＤ３と各押出機Ｅ１０，Ｅ１１とを軸方向に相対移動させつつドラムを回転させることによりゴムストリップをベルト７及び補強ベルト８の外径側に螺旋状に巻き付け、トレッドベース９ａ及びトレッドキャップ９ｂをトレッド１の形状に応じた所定の厚みや幅に積層して円筒状のトレッドバンドを成型する。

第３成型装置３０において成型された円筒状のトレッドバンドは、トランスファ６０により外周部から保持されて、第３成型ドラムＤ３より抜き出され、第４成型装置４０に移送される。

第４成型装置４０は、第４成型ドラムＤ４を有している。第４成型ドラムＤ４は、グリーンケースを左右一対のビード３において内径側から保持する一対の支持体４１，４２を備えている。一対の支持体４１，４２は、ドラム軸方向において互いに近接、離間可能に設けられており、外周部に支持したグリーンケースの内側に膨出媒体（例えば圧縮空気）を充填する媒体供給部（不図示）を備えている。

第４成型ドラムＤ４及びトランスファ６０の相対移動により、トレッドバンドがグリーンケースに対して軸芯を一致させつつこの外周側に位置するようになった後、一対の支持体４１，４２を互いに近接させながらグリーンケースの内側に膨出媒体を供給させる。これによって、グリーンケースが、外径側にトロイダル状に膨出してトレッドバンドの内周部に付着し、グリーンケースとトレッドバンドとが合体した組合せ体が成型される。

また、第４成型装置４０には、前記組合せ体の両サイド部に対しサイドウォール（図７中の２）を形成するゴムストリップを押し出すための押出機Ｅ１２，Ｅ１２が設けられている。この押出機Ｅ１２，Ｅ１２により、前記組合せ体の両サイド部に対しサイドウォール２用のゴムストリップを押し出し供給して、ドラム回転によりサイドウォール２を貼り付けてグリーンタイヤＴが完成する。

ここで、本実施形態では、第１成型装置１０は、第１成型ドラムＤ１に巻き付けられた複数のタイヤ構成部材の巻付状態を検査する、すなわち、タイヤ構成部材が巻き付けられることによって成型されたタイヤ部材を検査する、巻付状態検査部５０（以下、検査部と称する）をさらに備えている。

図２は、第１成型装置１０を概略的に示す斜視図であり、第１搬送経路１５はターンテーブル１５ｃを省略して、前半部１５ａ及び後半部１５ｂが直線状に並ぶように簡略化して示されている。また、図２においては、図１とは異なり、第１及び第２押出機Ｅ１，Ｅ２と第１及び第２サービサ１８ａ，１８ｂとが、第１搬送経路１５の幅方向に対して同じ側に位置するように示されている。

図２に示すように、検査部５０は、第１搬送経路１５において第１～第４成型部１１～１４の搬送方向下流側にそれぞれ設けられた第１～第４測定部５１～５４と、これらにより測定された測定結果に基づいてタイヤ構成部材の巻付状態を分析する分析部５５と、分析部５５による分析結果を表示する表示部５６とを有している。換言すれば、第１～第４測定部５１～５４のそれぞれは、後続する成型部への搬送経路の途中に位置しており、直前の成型部で巻き付けられたタイヤ構成部材を測定する。

すなわち、第１測定部５１は、第１搬送経路１５において、第１成型部１１と第２成型部１２との間に設けられている。第２測定部５２は、第１搬送経路１５において、第２成型部１２と第３成型部１３との間に設けられている。第３測定部５３は、第１搬送経路１５において、第３成型部１３と第４成型部１４との間に設けられている。第４測定部５４は、第１搬送経路１５における第４成型部１４の下流側に設けられている。

第１測定部５１によって、第１成型部１１において第１成型ドラムＤ１に巻き付けられたインナーライナ５が測定される。第２測定部５２によって、第２成型部１２において第１成型ドラムＤ１にさらに巻き付けられたラバーチェーファ６が測定される。第３測定部５３によって、第３成型部において第１成型ドラムＤ１にさらに巻き付けられた第１カーカスプライ４ａが測定される。第４測定部５４によって、第４成型部において第１成型ドラムＤ１にさらに巻き付けられた第２カーカスプライ４ｂが測定される。

図３は、第１測定部５１を搬送方向に見た概略図である。図３を併せて参照して、第１測定部５１について詳述するが、第２～第４測定部５２～５４も同様に構成されている。図３に示すように、第１測定部５１は、第１～第４レーザセンサＳ１～Ｓ４を有している。

各レーザセンサＳ１～Ｓ４は、１次元レーザ変位計であって、レーザ光を被測定部に対して照射してその反射光を受光することによって、当該被測定部までの距離を測定する。第１～第４レーザセンサＳ１～Ｓ４は、被測定物が該センサから所定距離内に在る場合に、当該被測定物までの距離を測定する。すなわち、第１～第４レーザセンサＳ１～Ｓ４は、ここを通過する第１成型ドラムＤ１に対して上記所定距離内で径方向に離間して位置している。

第１～第４レーザセンサＳ１～Ｓ４は、第１成型ドラムＤ１の外周部に沿った複数位置に環状に配置されており、具体的には、通過する第１成型ドラムＤ１の外周に沿った１８０度以上わたる角度範囲における複数の角度位置に設けられている。本実施形態では、第１～第４レーザセンサＳ１～Ｓ４は、当該第１成型ドラムＤ１の外周に沿った概ね９０度毎に略間隔で離間して位置している。

第１～第４レーザセンサＳ１～Ｓ４は、第１測定部５１を搬送される第１成型ドラムＤ１の移動にともなって第１成型ドラムＤ１およびここに巻き付けられたタイヤ構成部材までの距離を、このドラム幅方向にわたって測定する。各レーザセンサＳ１～Ｓ４による測定結果は、分析部５５に入力される。

第１レーザセンサＳ１及び第３レーザセンサＳ３は、照射及び受光方向を水平方向に向けた姿勢で、第１成型ドラムＤ１を径方向に挟んで互いに対向するように一対に設けられている。第２レーザセンサＳ２及び第４レーザセンサＳ４は、照射及び受光方向を上下方向に向けた姿勢で、第１成型ドラムＤ１を径方向に挟んで互いに対向するように一対に設けられている。

図２に示すように、分析部５５は、ハードディスク等の記憶部５７、演算処理部（ＣＰＵ）５８、メモリ、および入出力装置を備えた周知のコンピュータと、コンピュータに実装されたソフトウエアとにより構成されている。

記憶部５７には、第１～第４成型部１１～１４それぞれにおいて第１成型ドラムＤ１に巻き付けられるタイヤ構成部材の基準データが記憶されている。タイヤ構成部材の基準データには、第１成型ドラムＤ１に対して、設計中央値で巻き付けられたタイヤ構成部材の、ドラム幅方向における位置、幅方向長さ、蛇行量、厚み等の基準値と、基準値に対して許容される差（閾値）とが含まれている。すなわち、記憶部５７には、インナーライナ５、ラバーチェーファ６、第１及び第２カーカスプライ４ａ，４ｂそれぞれについての基準データが記憶されている。

演算処理部５８は、第１～第４レーザセンサＳ１～Ｓ４による計測結果それぞれに基づいてプロファイルデータＰ１１～Ｐ１４を作成するデータ作成部５８ａと、プロファイルデータＰ１１～Ｐ１４に基づいてタイヤ構成部材の巻付状態を分析するデータ分析部５８ｂと、この分析結果に基づいてタイヤ構成部材の巻付状態の良否を判定するデータ判定部５８ｃとを有している。

図４Ａには、代表例として、第１レーザセンサＳ１による計測結果に基づいてデータ作成部５８ａにより作成されたプロファイルデータＰ１１が示されている。図４Ａに示すように、プロファイルデータＰ１１は、横軸をドラム幅方向における被計測物のドラム幅方向位置として、縦軸をドラム軸芯Ｏ１から被測定面までの距離とした、２次元データとしてグラフ化されている。

ここで、第１成型ドラムＤ１は、第１～第４測定部５１～５４を、所定の一定速度で通過するように第１搬送部１６により搬送される。したがって、プロファイルデータＰ１１においては、上記一定速度に測定時間を乗じることによって横軸方向の位置（ドラム幅方向位置）が算出される。また、図３を併せて参照して、プロファイルデータＰ１１においては、ドラム軸芯Ｏ１から被測定面までの距離Ｌ２（厚み）は、ドラムの軸芯Ｏ１から各センサＳ１～Ｓ４までの距離Ｌ０から各センサＳ１～Ｓ４により測定された距離Ｌ１を減じた値として縦軸方向の位置が算出される。

図４Ａに示すように、測定結果が示されている領域Ａ１は、第１レーザセンサＳ１によって被測定物、すなわち搬送される第１成型ドラムＤ１が検出された部分を示している。

データ分析部５８ｂは、データ作成部５８ａにより作成されたプロファイルデータＰ１１における領域Ａ１に基づいてこの横軸方向の両端部を第１成型ドラムＤ１の一対の幅方向端部Ｄ１ｘとして検出すると共に、これらのドラム幅方向における中央位置を第１成型ドラムＤ１のドラム中央位置Ｄ１ｚとして算出する。

また、データ分析部５８ｂは、プロファイルデータＰ１１に基づいて、領域Ａ１のうち、距離（厚み）が所定の閾値を超えて増大している領域Ｂ１を、第１成型ドラムＤ１に巻き付けられたタイヤ構成部材、すなわちインナーライナ５が存在する領域として検出する。上記所定の閾値は、所定の厚みを有するインナーライナ５を検出可能な値として設定されており、例えばインナーライナ５の厚みの許容される下限値に設定されている。

データ分析部５８ｂは、領域Ｂ１の横軸方向の両端部を、インナーライナ５の一対の幅方向端部５ｘとして検出すると共に、これらのドラム幅方向における中央位置をインナーライナ５の幅方向中央位置５ｚとして算出する。さらに、データ分析部５８ｂは、インナーライナ５の幅方向中央位置５ｚと第１成型ドラムＤ１の幅方向中央位置Ｄ１ｚとの差であるオフセンタ５ｗを算出する。またさらに、データ分析部５８ｂは、領域Ｂ１の横軸方向の寸法を、インナーライナ５の幅方向寸法Ｌ５として算出する。

上述したように、第１測定部５１において、第１～第４レーザセンサＳ１～Ｓ４それぞれによる測定結果に基づいてプロファイルデータＰ１１～Ｐ１４が作成され、プロファイルデータＰ１１～Ｐ１４それぞれに対応する、４つのインナーライナ５の一対の幅方向端部５ｘが検出されると共に、４つの幅方向中央位置５ｚ及び幅方向寸法Ｌ５が算出される。データ分析部５８ｂは、４つのインナーライナ５の幅方向端部５ｘのバラツキ（例えば、最大値と最小値との差）を蛇行量５ｙとして算出する。

データ判定部５８ｃは、データ分析部５８ｂにより算出された、インナーライナ５の、オフセンタ５ｗ、幅方向寸法Ｌ５及び蛇行量５ｙを、記憶部５７に記憶された基準データと比較して、基準データとの差を算出する。次いで、データ判定部５８ｃは、基準データとの差が所定の閾値以下であるかに基づいて、インナーライナ５の巻付状態の良否を判定する。データ判定部５８ｃによる判定結果は、表示部５６に表示される。

次に、図５に示すフローチャートを参照して、検査部５０における、タイヤ構成部材の巻付状態の検査の流れを説明する。

まず、第１成型部１１においてインナーライナ５が巻き付けられた第１成型ドラムＤ１が、第１搬送部１６によって第１搬送経路１５に沿って第２成型部１２に向けて搬送されて、第１測定部５１を通過する（ステップＳ００１）。このとき、第１測定部５１を通過する第１成型ドラムＤ１がドラム幅方向にわたって、第１～第４レーザセンサＳ１～Ｓ４によって径方向に測定される（ステップＳ００２）。

次いで、データ作成部５８ａは、第１～第４レーザセンサＳ１～Ｓ４による測定結果に基づいてプロファイルデータＳ１１～Ｓ１４を作成する（ステップＳ００３）。

次いで、データ分析部５８ｂは、プロファイルデータＳ１１～Ｓ１４それぞれに基づいて、インナーライナ５の、オフセンタ５ｗ、幅方向寸法Ｌ５及び蛇行量５ｙを算出する（ステップＳ００４）。なお、オフセンタ５ｗ及び幅方向寸法Ｌ５は、第１～第４レーザセンサＳ１～Ｓ４毎に算出される。また、蛇行量５ｙは、第１～第４レーザセンサＳ１～Ｓ４に対して１つのみ算出される。

次いで、データ判定部５８ｃは、インナーライナ５のオフセンタ５ｗ、幅方向寸法Ｌ５及び蛇行量５ｙが、記憶部５７に記憶された基準データに徴して、基準データとの差を算出し（ステップＳ００５）、該差が所定の閾値以下であるか否かを判定する（ステップＳ００６）。

基準データとの差が所定の閾値以下である場合、データ判定部５８ｃは、インナーライナ５の巻付状態を良と判定して、表示部５６にプロファイルデータＳ１１～１４及びオフセンタ５ｗ、幅方向寸法Ｌ５及び蛇行量５ｙを含む分析結果を表示させる（ステップＳ００７）。

一方、基準データとの差が所定の閾値を超える場合、データ判定部５８ｃは、インナーライナ５の巻付状態を不良と判定して、表示部５６にプロファイルデータＳ１１～Ｓ１４及び分析結果を表示させると共にエラーを表示させる（ステップＳ００８）。表示部５６にエラーを表示させることによって、オペレータにインナーライナ５の巻付状態が不良であることを報知させることができる。これによって、タイヤ構成部材の巻付状態が不良であるカーカスバンドが流出することを未然に防止することができる。

以降、第２～第４測定部５２～５４それぞれにおける測定結果に基づいて、直前の第２～第４成型部１２～１４で巻き付けられたタイヤ構成部材の巻付状態が、同様に検査される。なお、直前の成型部で巻き付けられたタイヤ構成部材がドラム径方向の距離（厚み）に基づいて検出される。

若しくは直前の測定部で作成されたプロファイルデータとの差、具体的には厚みが増大している部分として検出してもよい。具体的には、第２測定部５２を例にとって説明すると、直前に位置する第２成型部１２でさらに巻き付けられたラバーチェーファ６が、第１測定部５１における計測結果に基づくプロファイルデータＰ１１～１４に対する第２測定部５２における計測結果に基づいて作成されたプロファイルデータＰ２１～２４（図４ＢにプロファイルデータＰ２１を示す）の差（増分）が所定の閾値を超える領域Ｃとして検出される。なお、ラバーチェーファ６は、左右一対に巻き付けられるため、領域Ｃは、右側領域及び左側領域の左右一対に検出され、それぞれについてラバーチェーファ６の巻付状態（オフセンタ６ｗ、幅方向寸法Ｌ６、蛇行量６ｙ）が分析される。

上記説明したグリーンタイヤの成型設備によれば、次のような効果が得られる。

（１）第１成型装置１０において、第１成型ドラムＤ１が第１搬送経路１５に設けられた第１～第４測定部５１～５４を通過することによって、第１成型ドラムＤ１及びここに巻き付けられたタイヤ構成部材（インナーライナ５、ラバーチェーファ６、カーカスプライ４）が、第１成型ドラムＤ１の幅方向にわたってタイヤ径方向に測定されて、タイヤ構成部材の巻付状態が検査される。すなわち、第１成型ドラムＤ１が搬送される動きを利用して測定が実施されるので、測定工程を専用に設けたり抜き取り検査したりすることなく、カーカスバンドにおけるタイヤ構成部材の巻付状態を容易に全数検査できる。

（２）第１～第４測定部５１～５４は、デッドスペースを利用して第１搬送経路１５の途中に配置されているので、第１成型装置１０の大型化が抑制される。さらに、第１成型ドラムＤ１が搬送されている間に測定されるのでサイクルタイムが伸びない。

（３）第１～第４レーザセンサＳ１～Ｓ４が第１成型ドラムＤ１の周方向に沿った複数の位置に設けられているので、タイヤ構成部材が第１成型ドラムＤ１の周方向におけるより広い範囲において測定される。これによって、例えば、タイヤ構成部材の蛇行量を算出することができ、カーカスバンドにおけるタイヤ構成部材の巻付状態を精度よく検査できる。また、第１成型ドラムＤ１を回転させることなく、周方向の複数箇所において測定できるので、第１成型装置１０を単純化できる。

（４）第１レーザセンサＳ１及び第３レーザセンサＳ３は第１成型ドラムＤ１を間に挟んで上下方向（径方向）に対称に設けられており、第２レーザセンサＳ２及び第３レーザセンサＳ４は第１成型ドラムＤ１を間に挟んで左右方向（径方向）に対称に設けられている。これによって、タイヤ構成部材の巻付状態を、周方向にバランスよく検査できる。

（５）第１～第４測定部５１～５４は、第１搬送経路１５において第１～第４成型部１１～１４それぞれの下流側に設けられている。これによって、各成型部１１～１４において第１成型ドラムＤ１に巻き付けられてなるタイヤ部材を、切断することなく各タイヤ構成部材それぞれの巻付状態を検査できる。よって、タイヤ構成部材の巻付状態をより精度よく検査できる。

上記実施形態では、表示部５６にプロファイルデータＰ１１～Ｐ１４及びタイヤ構成部材の巻付状態の分析結果を表示させたが、これに加えて、分析結果の推移を表示させてもよい。例えば、図６に示すように、インナーライナ５の幅方向寸法Ｌ５を成型品毎に順に並べてグラフ化して、幅方向寸法Ｌ５の推移を表示させてもよい。また、これに併せて幅方向寸法Ｌ５の基準値を示す基準ラインＸと、これに対して閾値を考慮した上限値及び下限値を示す許容値ラインＸｍａｘ，Ｘｍｉｎとを表示させてもよい。

これによって、幅方向寸法Ｌ５の推移を確認することができ、該推移に基づいて、インナーライナ５の巻付状態が、許容値ラインＸｍａｘ，Ｘｍｉｎに照らして不良となり得ることを事前に予測しやすい。例えば、該予測に基づいて、タイヤ構成部材の巻付状態が許容値ラインＸｍａｘ，Ｘｍｉｎの間に維持されるように対応する成型部におけるタイヤ構成部材の巻き付け方を調整することによって、不良品が成型されることが未然に防止される。

また、上記実施形態では、第１成型装置１０に検査部５０を設けた場合を例にとって説明したがこれに限らない。すなわち、タイヤ構成部材が巻き付けられるタイヤ部材成型装置に適用することができ、第３成型装置３０に適用することができる。

この場合に、検査部５０によってトレッド１のプロファイルを検査するようにしてもよい。すなわち、データ作成部５８ａにより作成されるプロファイルデータＰ１１～Ｐ１４に基づいて、トレッド１の厚みを算出し、これを記憶部５７に記憶された厚みの基準値と比較することによって、トレッド１のプロファイルを検査してもよい。

また、上記実施形態では、タイヤ構成部材の巻付状態が不良である場合に、表示部５６にエラーを表示させるように構成したが、これに加えて、対応する成型機を停止させるようにしてもよい。これによって、不良品が成型されることが未然に防止される。

また、上記実施形態では、センサとして、１次元レーザセンサを使用しているが、これに限らない。すなわち、センサとして、２次元レーザセンサを採用してもよい。２次元レーザセンサを採用する場合、２次元レーザセンサの照射部及び受光部が成型ドラムの周方向に沿うように配置し、これによってドラム周方向の所定幅領域におけるプロファイルデータを作成することができる。これによって、より広い領域において、タイヤ構成部材の巻付状態を検査できる。

また、センサに代えて、カメラを採用してもよく、測定部を通過する成型ドラムをドラム幅方向にわたって撮影し、画像若しくは動画を解析することによって、タイヤ構成部材のドラム幅方向の端部を検出して、該端部に基づいて、オフセンタ、幅方向寸法、蛇行量等の巻付状態を分析するようにしてもよい。

なお、本発明は、上記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

１ トレッド
２ サイドウォール
３ ビード
４ カーカスプライ
５ インナーライナ
６ ラバーチェーファ
７ ベルト
８ 補強ベルト
９ トレッドゴム
１０ 第１成型装置
１１～１４ 第１～第４成型部
１５ 第１搬送経路
１６ 第１搬送部
２０ 第２成型装置
３０ 第３成型装置
４０ 第４成型装置
５０ 検査部
５１～５４ 第１～第４測定部
５５ 分析部
５６ 表示部
５７ 記憶部
５８ 演算処理部
５８ａ データ作成部
５８ｂ データ分析部
５８ｃ データ判定部
１００ グリーンタイヤの成型設備
Ｔ グリーンタイヤ
Ｓ１～Ｓ４ 第１～第４レーザセンサ
Ｐ１１～Ｐ１４ プロファイルデータ

Claims (9)

1. 成型ドラムと、複数の成型部と、前記複数の成型部間を順に接続する搬送経路と、前記搬送経路に沿って前記成型ドラムを搬送する搬送部とを有し、前記複数の成型部それぞれにおいて前記成型ドラムにタイヤ構成部材が順に巻き付けられてタイヤ部材が成型される、タイヤ部材成型装置であって、
   前記搬送経路における前記複数の成型部の少なくとも１つの下流側において、ここを通過する前記成型ドラムの移動に伴って前記成型ドラムに巻き付けられた前記タイヤ構成部材を、前記成型ドラムの幅方向にわたってタイヤ径方向に測定する測定部と、
   前記測定部による測定結果に基づいて前記タイヤ構成部材の巻付状態を検査する検査部と
   を備える
   タイヤ部材成型装置。
2. 前記測定部は、ここをドラム幅方向に搬送される前記成型ドラムの周方向に沿って互いに離間して設けられた複数のセンサを有している、
   請求項１に記載のタイヤ部材成型装置。
3. 前記複数のセンサは、前記成型ドラムに対して径方向に対称に設けられている、
   請求項１又は２に記載のタイヤ部材成型装置。
4. 前記測定部は、前記搬送経路において前記複数の成型部それぞれの下流側に設けられている、
   請求項１～３のいずれか１つに記載のタイヤ部材成型装置。
5. 成型された複数のタイヤ部材についての前記検査部による検査結果が、成型順に表示される、表示部をさらに備えている、
   請求項１～３のいずれか１つに記載のタイヤ部材成型装置。
6. 成型ドラムが、複数の成型部に、これらを順に接続する搬送経路に沿って搬送されて、前記複数の成型部それぞれにおいて当該成型ドラムにタイヤ構成部材が巻き付けられて成型されるタイヤ部材の検査方法であって、
   前記搬送経路における前記複数の成型部の少なくとも１つの下流側において、ここを通過する前記成型ドラムの移動に伴って前記成型ドラムに巻き付けられた前記タイヤ構成部材を、前記成型ドラムの幅方向にわたってタイヤ径方向に測定し、
   この測定結果に基づいて、前記タイヤ構成部材の巻付状態を検査する、タイヤ部材の検査方法。
7. 前記成型ドラムに巻き付けられた前記タイヤ構成部材は、ドラム幅方向に搬送される前記成型ドラムの周方向に沿って違いに離間した複数の位置から測定される、
   請求項６に記載のタイヤ部材の検査方法。
8. 成型ドラム上に成型されたタイヤ部材の形状を、前記成型ドラムが搬送路に沿って搬送されているときに測定する、タイヤ部材の検査方法。
9. 請求項６～８のいずれか１つに記載のタイヤ部材の検査方法を含んだ、タイヤ部材の製造方法。

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