JPS6020183B2 - タイヤの踏面模様形成装置および形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はタイヤのカーカスのような基体にタイヤ踏面（
以下トレツドという）を形成するためのゴムリポン材料
の供Ｖ給に使用する方法および装置に関する。

詳細には本発明は予め限定されたトレツドの形状（以下
プロフアィルという）に従って制御を受けつつ基体にェ
ラストマ材料を付着させること可能にする、米国特許第
３，１７７，１９８号に開示されるごときタイア製造機
械に関連して用いられる方法および装置に関する。本発
明を実施する際にマイクロコンピュータ、フロッピディ
スクおよびキーボードを原理的に有するプログラムドが
用いられる。本発明により、現存するマイクロプロセサ
技術を利用し、ハードウェアの変更ではなく関連するソ
フトウェアの変更により仕上がったトレッドプロフアィ
ルに容易に変更を加えることが可能になる。

これまでは例えば米国特許第３，３雌 ００ぴ号のよう
な他の方式が基体へのェラストマ材料の斑給を制御する
ために用いられている。

この構成ではタイヤトレツドワインデイング装置はェラ
ストマリポンをタイヤのケーシングに与えるために機械
的に制御される構成を用いる。しかしながら、この従来
技術の方法は純機械的であって機械的プログラマおよび
関連したスピン回転カウンタを使用する。他の従来技術
としては米国特許第３，滋３４８２号があり、これはゴ
ムリボン供Ｖ給装置のスピンの量およびリボン原制御用
の方位的偏位の量を制御するためにテープを用いるタイ
ヤトレツドワインディング機械を開示する。

他の従来技術としてはタイヤトレッドプログラマの動き
を制御するための方法がある。

しかしながらいずれにしてもトレッド供給装置とのイン
ターフェースの使用が瞬時タイヤスピン回転位置がタイ
ヤの極めて正確にディジタル制御された同時横方向（ト
ラバース）動作を可能にする一連のディジタルコマンド
形式を形成するようなものとなる組合せを開示していな
い。従来の方式は時間、タイヤ回転速度、またはテンプ
レート検出のような付加的変数を用いるトレッド供給用
の装置を使用している。

これら変数を除去することにより、それらの測定および
制御に関連した誤りは除去される。本発明はタイヤの回
転位置のプログラムされた関数として直接的なタイヤト
ラバース位置制御を与える。本発明の主目的は従来技術
の欠点を除去することである。

本発明の他の目的は予め限定されたプログラムがタイヤ
カーカス上に特定のトレツドプロフアィルを形成すると
共にトレッド材料が供給されるときそのトラバース動作
を支配するようにする方法および装置を提供することで
ある。

本発明の他の目的はタイヤカーカスの回転位置とトラバ
ース位置の間の偏位がトレッド材料のプロフアィルを支
配する個別の関係を形成するようにタイヤの回転位置が
トレッド材料の供給中にモニタされるようにする方法お
よび装置を供給することである。

トレッド供給装置用のマイクロコンピュ−タプログラマ
を用いるインターフェースの使用はトレッド材料が基体
上に供給されるときのそのプロフアイルを制御するため
の新規な方法である。

一般に本発明によれば、マイクロコンピュータプログラ
マはタイヤ製造機械でインターフェースされそしてスピ
ン軸のまわりでのタイヤの位置と同期して押出されるリ
ボンの供旧給を可能にするようにトレッドリボン供給装
置とタイヤカーカス装着装置を支配する基本を与える。
これは上記供給装置を駆動しそしてタイヤカーカスがト
レッド材料供給中回転するときそれに対する供給装置の
位置を制御するために用いられる直流ステップモータに
よりタイヤ製造機の上記供給装置でマイクロコンピュー
タプログラマをインターフェースすることにより達成さ
れる。本発明の特徴はタイヤ回転装置上に装着される回
転するタイヤカーカス上にェラストマトレッド材料を供
Ｖ給することによりタイヤ表面にタイヤトレツドプロフ
アィルを形成するに用いられる装置である。

タイヤは従来のモータにより回転されそしてステップモ
ータがトレッド形成中に回転するタイヤをトラバース方
向に増分的に送るために用いられる。一方タイヤ回転装
置のモー外ま回転中のタイヤの増分的角偏位のモニタ用
のタイヤ回転モニタに接続する。マイクロコンピュータ
により限定される制限組立体は回転モニタとステップモ
ータの間に配置され、それによりマイクロコンピュータ
が夫々の出力信号を計算してステップモータをマイクロ
コンピュータ内に記憶された予定のプログラムに従って
タイヤトレツドプロフアィルの形成を制御するように支
配する。

同じく本発明の特徴はタイヤ表面が予定の移動コースを
横切るように押しつけられるときにェラストマトレッド
材料を供給することにより、回転するタイヤ表面のトレ
ッドプロフアィルの形成を制御する方法である。

一連のタイヤプロファイルセグメントの形のタイヤプロ
ファイルプログラマが、トレッドプロフアィル形成中の
タイヤの動きに応答するマイクロコンピュータに導入さ
れる。その後に回転するタイヤの糟分が測定されそして
糟分動作が回転するタイヤに対してそれを横切る方向に
与えられる。回転するタイヤの周辺的角度徳＆糟分を示
す電気入力信号がマイクロコンピュータに送られそして
、他方では一連の出力信号がタイヤプロファイルセグメ
ントの関数としてタイヤに増分動作を与えるようにマイ
クロコンピュータにより出される。最後に、これら角度
偏位入力信号が計数されそしてプログラムされたセグメ
ント長さと比較され、計数が等しくなると次のプログラ
ムセグメントがその後にマイクロコンピュータに導入さ
れる。本発明によればトレツド供Ｖ給装置組立体１ １
、機械フレーム１２およびカーカス製造装置組立体７か
らなる基本的タイヤ製造機械は米国特許第３，１７７，
９１８号に示される型式のものである。本発明書中の参
照数字は必ずしも上記特許に用いられているものとは対
応しない。第１図に示すように、マイクロコンピュータ
１が用いられており、これが全体装置２の一部を形成す
る。

動作を述べると、マイクロコンピュータ１はタイヤカー
カススピン駆動モータ８に直結したディジタルェンコー
ダ３から回転位置信号を受ける。これら信号はタイヤカ
ーカス４の、そのスピン藤のまわりでの周辺位置の直接
の関数である一連の電気パルスの形を有する。マイクロ
コンピュータ１は予め記憶されたトレツドプロフアィル
データを使用しそしてそれをタイヤカーカス４の横方向
位置の制御のために入力パルスに関係づける。これら出
力信号はステップ駆動組立体Ｓを通じて直流ステップモ
ータ５に送られる一連のパルスの形をとる。ステップモ
ータ５とそれに関連する駆動組立体６はタイヤカーカス
組立体７の横方向動作を究極的に支配すると共にそのた
めの動力を与えるべくステップモータ５の個々の角度位
直増分に電気パルスを変換する方式を形成する。第２図
のブロック図はマイクロコンピュータ１とそれに関連す
るハードウェアを示す。オペレータディスプレイおよび
コントロールパネル９はトレッド供給組立体１１（第１
図）、カーカス装着組立体７、およびプログラム制御の
もとでのタイヤカーカス４上へのトレッド材料１４の供
給動作、を制御しモニタするための一連の押ボタンスイ
ッチ作動器１０（第１図）とＬＥＤディプレイ１３（第
１図）とを含む。パネル９はアリゾナ州フェニックスの
モトローラ社により１９７６年に出版された「モトロー
フＭ総００マイクロコンピユ−夕システムデザインデー
タマニュアル」に示されるモトローラＭＣ６８００のよ
うな市販のマイクロプロセサユニットを備えた中央処理
ユニット１５に接続される。

オンラインメモリサブシステム１６がこのＣＰＵ１５に
接続される。動作を述べると、このサプシステム１６は
本発明の菱壇２を動作させそしてタイヤカーカス４とト
レツド供Ｖ給組立体，１ １の相対位置を制御するため
に必要なすべてのプログラムデータを含んでいる。ＣＰ
Ｕ１５はオンラインメモリサブシステム１６に含まれる
インストラクションを実行するに必要なプログラムステ
ップを与える。サブシステム１６はモトローラ社１９７
６版「Ｍ６８００マイクロコンピユ−タシステムデ′ザ
・インデータマニユアル」の１１１頁に示されるモトロ
ーフＭＣＭ総１０Ａ×８ビットスタテイツクランドムセ
ストモリのような市販のもので構成されるものでよい。

オフラインメモリサブシステム１７はアクテイブおよび
ノンアクテイブマシンロジックユーデイングのすべてお
よびオペレータにより記憶されて例えばイリノイ州ラグ
ランジのグレイヒル社から１９７６に出されたバルテイ
ン２６２に示される市販のグレイヒルキーボードのよう
なキーボード１８を通じて入れられるすべてのタイヤプ
ロファイルプログラムを含む。

サブシステム１７はカリホルニア州アナハイムのカルホ
ルニアコンピュータプロダクッ社により１９７４年‘こ
出された「１４０フロッピデイスクドライプＯＥＭリフ
アレンスマニユアル」に示される市版のカルコンプ（Ｃ
ａｌｃｏｍｐ）１４０フロツピデイスクドライブのよう
なフロツピデイスクドライブを使窮する。特別に開発さ
れたプログラムが、計算されたデータから必要なトレツ
ドプロフアイルデータおよび本装置に対するその関係を
得た後に用いられる。

この情報は一方で直接にキーボード１８によりマイクロ
コンピュータ１に入れられる。次に各プログラムが永久
的に記憶されそして後述するようにオペレータにより回
復される。同様に、修正または以降の変更が容易且つ簡
単にキーにより入れられて記憶され、そして変更された
プログラムが元のプログラムと置き代えられるか補充さ
れるかする。マイクロコンピュータ１を限定する実際の
構成は、本質的に電気的でありそして本装置２の制御の
ための一連の押ボタンスイッチ作動器１０を有するパネ
ル９に接続されるようになった一連のサブシステム（第
２図）を含む。

例えば、トレッド供ｖ給組立体１ １は手動で左または
右にあるいは適当な作動器１０により設計された基本位
置に動かすように制御されうる。タイヤプログラムのス
タート前の組立体１１の初期位置はスタート位置を限定
するために予め計算されているプログラムリセット機能
により達成される。与えられたタイヤプロファイルプロ
グラムは回転スイッチ２０上の予め定められた数字を適
当に選びそしてプログラムロードスイッチ２１を附勢す
ることによりオフラインメモリサブシステム１７からと
り出される。詳細に述べると、マイクロコンピュータ１
はタイヤプロフアイルプログラムパラメータをモニタす
るための−蓮のディスプレイすなわちＬＥＤディスプレ
イ１３を備えている。

プログラムディスプレイ１９はオンラインメモリ１６内
の現在のタイヤプログラム番号を指示する。付加的なＬ
ＥＤデイスプレイがプログラムセグメントまたはロケー
ション、ケーシンプビルドアップの特定の一つのセグメ
ントにおけるタイヤ回転数、および与えられた一つのセ
グメントについてのトレッド供Ｖ給機の移動の表面上の
長さ、のようなパラメータを示す。動作中にマイクロコ
ンピュータ１によりそのオフラィンメモリ１７に記憶さ
れているプログラムが回転スイッチ２０上のプログラム
指示信号をダイアルィンすることにより読まれる。

この記憶されたプログラムはこのときプログラムロード
スイッチ２１を作動させることによりメモリから呼出さ
れて運転準備が完了する。プログラムはすべての値が一
連のＬＥＤディスプレイ１ ３と１ ９上に数字として
表示されるから可視的に評価出来る。動作中にタイヤカ
ーカススピン駆動モータ８が作動されると、市販のディ
ジタルヱンコーダ３が一連のパルスをマイクロコンピュ
ータ１に送る。これらパルスはタイヤ力，カスのそのス
ピン軸、すなわちトレッド材料供艶費中にタイヤが回転
するその軸のまわりでの位置の直接且つ連続する関数で
ある。詳細には、パルスは上記のタイヤの回転の微小な
増分を示す個別の電気信号の特性をもつ。予定のプログ
ラムに従ってマイクロコンピュータ１は一つの与えられ
たトレツドプロフアイルセグメントについて要求される
トレッドプロフアイルを反映する比を計算する。タイヤ
プロファイルセグメントはタイヤのスピンおよび横方向
動作線に沿った定められた長さにわたるタイヤの横方向
動作の相対的な偏位間の一定の関係によりきめることの
出来るタイヤトレツドプロフアィルの幾何的な部分を意
味する。マイクロコンピュータ１の出力信号はステップ
駆動組立体６によりステップモータ５に送られるパルス
の形をとり、それによりタイヤカーカス装着装置組立体
７がタイヤのスピン軸に対して穣方向に動くように押し
つけられる。タイヤのスピンとタイヤの横方向の相対動
作の大きさ‘まマイクロコンピュータ１により計算され
る比によりきまる。タイヤプロフアィルは上述のプログ
ラムに従って幾何的に変動し、それによりマイクロコン
ピュータ１がタイヤスピンと横方向動作との間の比を変
更する。これはマイクロコンピュータ１によりデイジタ
ルエンコーダ３からのパルスを計数してそれを予めプロ
グラムされた値と比較することにより達成される。両者
が同じになると次にプログラムされた比がマイクロコン
ピュータ１に入れられる。このとき、タイヤの回転およ
び横方向動作間の相対動作は新しく入る比に従って変更
される。夫々のタイヤトレツドプロフアィルセグメント
について一つのプログラムされた比を用いるマイクロコ
ンピュータ１はヱンコーダ３からのパルスを電気信号に
変換し、この信号がステップモータ駆動装置組立体６に
送られる。

この期間にマイクロコンピュータ１はタイヤカーカス４
の周辺位置に対する機方向位置を制御する。この関係は
タイヤの周辺スピン速度が変化していても全タイヤトレ
ツド・プロフアィル供給動作中維持される。この位置関
係はェンコーダ３からの個々の電気パルスにより表わさ
れるタイヤカーカスの偏位によってのみさまる。タイヤ
のスピンと横方向動作の相対動作はタイヤの速度または
時間には無関係である。このように、従来よりも正確且
つ再現性の高いタイヤトレツドプロフアイルのビルドア
ツプが実行可能となる。この理由は本発明によればタイ
ヤのスピンと横方向偏位の比によりトレッドプロフアィ
ルのビルドアツプを直接に制御することが出来るためで
ある。ここには例として特定の実施例のみ示したが種々
の変更が可能であり、供Ｖ給速度に対するリボンラップ
のこの特定の関係は本発明の袋道および方法の有効性を
例示するためにすぎない。

【図面の簡単な説明】

第１図はゴムのトレッド材料供給装置組立体およびタイ
ヤカーカス上にトレツド材料を置くためのタイヤカーカ
ス回転装置組立体を用いる本発明の正面図、第２図は主
要な入力一世力装置を備えた本発明のマイクロコンピュ
ータのブロック図である。 １……マイクロコンピュータ、３……デイジタルエンコ
ーダ、４……タイヤカーカス、５……ステップモータ、
６……ステップモータ駆動装置、７・・・・・・タイヤ
カーカス組立体、８・・・・・・タイヤカーカススピン
駆動モータ、‐９・・・・・・ディスプレイおよび制御
パネル、１０……押ボタンスイッチ作動器、１ １・・
・・・・トレツド供給装置、１ ３・・・・・・ＬＥＤ
ディスプレイ、１４…・・・トレッド材料、１５・・・
・・・ＣＰＵ、１ ６・・・・・・オンラインメモリサ
ブシステム、１７……オフラインメモリ・サブシステム
、１８……キーボード、１９……プログラムディスプレ
イ、２０・・・・・・回転スイッチ、２１・・・・・・
プログラムロードスイッチ。 ＦＩＧ．ｌ ＦＩＧ．２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ エラストマ踏面材料を供給する供給装置組立体と、
   モータ装置により駆動されタイヤカーカスを載せて回転
   させる回転組立体と、回転している前記タイヤカーカス
   上に踏面材料を選択的に巻き付けることによりあらかじ
   め定められたプログラムにもとづいてタイヤ踏面模様を
   形成するために、前記供給装置組立体および前記回転組
   立体の一方を他方に対して横方向に移動させるよう、こ
   の供給装置組立体および回転組立体に対して作動関係を
   持つて配置されている増分駆動装置とを備えたタイヤの
   踏面模様形成装置において、 前記タイヤカーカスの増
   分的角度変位をモニタし、該タイヤカーカスの回転にお
   ける各回転ごとの増分を表わす指示信号を与えるための
   、前記モータ装置に接続されたタイヤ回転モニタ装置と
   、 プログラムを記憶しており、このプログラムからあ
   らかじめ定められた一つを選択する手段を含み、前記モ
   ニタ装置に接続されてこのモニタ装置から前記指示信号
   を受けるマイクロコンピユータとを有し、 このマイク
   ロコンピユータは、前記記憶されたプログラム中の前記
   のあらかじめ定められた一つに従い前記指示信号に応答
   して制御信号を出力し、この制御信号を前記増分駆動装
   置に与え、 前記制御信号は、前記供給装置組立体のタ
   イヤカーカスとの相対的位置と該タイヤカーカスの回転
   位置とにより限定され計算された比であるようにした制
   御装置を備えるタイヤの踏面模様形成装置。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載のタイヤの踏面模様形
   成装置において、前記マイクロコンピユータは、それぞ
   れが符号番号を持つた模様プログラムを書込む手段と、
   この模様プログラムを記憶する非破壊メモリと、前記模
   様プログラムを使用するにあたつて検索するための符合
   番号を入力する手段とを備えているタイヤの踏面模様形
   成装置。 ３ 特許請求の範囲第２項に記載のタイヤの踏面模様形
   成装置において、前記モニタ装置は、タイヤカーカスの
   各回転の個別の増分を表わす信号を形成するスピン回転
   パルスを与えるデジタルエンコーダを備え、前記増分駆
   動装置はパルスモータであり、前記マイクロコンピユー
   タは前記パルスモータを作動させる制御信号としてのデ
   ジタル出力を与えるようにしたタイヤの踏面模様形成装
   置。 ４ 回転しているタイヤカーカスがプログラミング手段
   に応答して、制御された横方向進路を横断する間にエラ
   ストマ踏面材料を選択的に装着することによつて、回転
   するカーカス上の踏面模様形成を制御するタイヤの踏面
   模様形成方法において、 一連のタイヤ模様セグメント
   を有するタイヤ模様プログラムを、前記タイヤカーカス
   の回転にもとづく信号に応答するマイクロコンピユータ
   に導くステツプと、 回転中の前記タイヤカーカスの増
   分的角度偏位をモニタし、前記マイクロコンピユータに
   対して前記タイヤカーカスの回転の各回転ごとの増分を
   表わす信号を与えるステツプと、 適当なタイヤ模様セ
   グメントのプログラムを選択するための入力信号を加算
   し、選択されたタイヤ模様セグメントに応じた入力信号
   に応答して出力信号を与えるステツプと、 この出力信
   号に応答して回転している前記タイヤカーカスを横方向
   進路に沿つて増分的に進めるステツプとを備えるタイヤ
   の踏面模様形成方法。 ５ 特許請求の範囲第４項に記載のタイヤの踏面模様形
   成方法において、踏面材料装着中のタイヤカーカスの横
   方向移動を、カーカスの瞬時スピン回転位置を表すマイ
   クロコンピユータへの入力信号の函数として制御するス
   テツプを備えるタイヤの踏面模様形成方法。 ６ 特許請求の範囲第４項に記載のタイヤの踏面模様形
   成方法において、タイヤカーカスの回転位置および横方
   向進路により定められる固定比によつて限定される一連
   のタイヤ模様セグメントをマイクロコンピユータに導入
   するステツプを備えるタイヤの踏面模様形成方法。 ７ 特許請求の範囲第６項に記載のタイヤの踏面模様形
   成方法において、タイヤの模様セグメントに関する複数
   個のプログラムを導入するステツプと、使用のためあら
   かじめ定められたプログラムを選択するステツプとを備
   えるタイヤの踏面模様形成方法。 ８ 特許請求の範囲第６項に記載のタイヤの踏面模様形
   成方法において、タイヤ模様の必要条件の変化に応答し
   て新しい比をマイクロコンピユータに導入するステツプ
   を備えるタイヤの踏面模様形成方法。 ９ タイヤカーカス回転用の駆動装置を有する踏面形成
   組立体上に載置されたタイヤカーカス上に、あらかじめ
   定められたタイヤの踏面模様を形成するタイヤの踏面模
   様形成方法であつて、前記タイヤカーカスの横方向位置
   および回転位置をそれぞれ制御するマイクロコンピユー
   タに導入されあらかじめ決められた踏面模様のパラメー
   タに応じて、前進しているエラストマ材料を前記タイヤ
   カーカスの表面上に装着するのに応答して、踏面材料を
   装着している間に前記踏面模様が形成される方法におい
   て、 前記タイヤカーカスが中心として円周方向に回転
   するタイヤカーカス回転位置に応答した一連の入力信号
   を前記マイクロコンピユータへ導入し、これら入力信号
   が前記タイヤカーカスの各回転ごとの増分を表すように
   したステツプと、 これら入力信号間の関係をあらかじ
   めプログラムされた踏面模様のパラメータに対して維持
   することにより、前記の前進しているエラストマ材に対
   して前記タイヤカーカスの横方向移動を前記マイクロコ
   ンピユータによつて制御するステツプとを備えるタイヤ
   の踏面模様形成方法。 １０ 特許請求の範囲第９項に記載のタイヤの踏面模様
   形成方法において、前記マイクロコンピユータをモニタ
   装置とインタフエイスさせ、前記タイヤカーカスの回転
   位置の入力信号を該タイヤカーカスのその回転軸を中心
   とした円周方向位置の直接の函数として前記マイクロコ
   ンピユータに送るステツプを備えるタイヤの踏面模様形
   成方法。 １１ 特許請求の範囲第９項に記載のタイヤの踏面模様
   形成方法において、前記マイクロコンピユータとタイヤ
   カーカス横方向移動駆動装置とをインタフエイスさせる
   ステツプと、個別の角度位置増分に変換されたマイクロ
   コンピユータの出力信号に応答して前記タイヤカーカス
   横方向移動駆動装置に動力を与えるステツプとを備える
   タイヤの踏面模様形成方法。