JPWO2017082030A1 - ゴムシート内のコードカウント方法 - Google Patents

Abstract

ゴムシート２内に埋設されるコード３を、信頼性及び精度を高めながら作業効率良くカウントする。変位センサ７により、ゴムシート２の外表面２ｓをスキャンして生波形データＤ１をうるステップＳ１と、生波形データＤ１を移動平均処理した第１の補正データＤ２をうるステップＳ２と、第１の補正データＤ２の波形の振幅中心ｊを直線に変換した第２の補正データＤ３をうるステップＳ３と、第２の補正データＤ３の波形における谷部１１の最下点１１ｂの位置を、コード間の凹部中心位置Ｑとした凹部中心位置データＤ４をうるステップＳ４と、凹部中心位置Ｑ、Ｑ間の間隔Ｋと、その上限閾値Ｋmax 及び下限閾値Ｋminとを比較し、凹部中心位置Ｑを追加／削除した第１の凹部中心位置補正データＤ５をうるステップＳ５と、第１の凹部中心位置補正データＤ５における凹部中心位置Ｑの総数ｍと、コード３の総本数ｎとを比較し、凹部中心位置Ｑを追加／削除した第２の凹部中心位置補正データＤ６をうるステップＳ５とを含む。

Description

本発明は、ゴムシート内に埋設されるコードの数を容易にかつ精度良くカウントしうるゴムシート内のコードカウント方法に関する。

空気入りタイヤでは、ベルト層の外側に、バンド層を設けた構造のものが知られている。このバンド層は、例えば図８（Ａ）に示されるように、幅狭帯状プライ４を、タイヤ周方向に螺旋状に巻回することにより形成される。幅狭帯状プライ４は、ゴムｇ中に間隔を隔てて埋設された複数本のコード３を具える。

他方、前記幅狭帯状プライ４は、図８（Ｂ）に示すように、幅広のプライ材料ａを、複数のカッタｂによって切り分けすることにより形成される。通常は、トップ反である幅１４５０mm程度の一次のプライ材料ａ１を、いったん幅１００mm程度の二次のプライ材料ａ２に切り分けする。しかる後、この二次のプライ材料ａ２を、さらに幅１０mm程度の前記幅狭帯状プライ４に切り分けしている。

このとき、幅狭帯状プライ４は、それぞれ、規定本数のコード３を有していることが必要である。そのため従来においては、一次、二次のプライ材料ａ１、ａ２に埋設されるコードを目視によってカウントする。そして、コード本数が規定本数となる位置毎に目印を設けるとともに、各目印の位置に切り分け用のカッタｂを配置している（例えば特許文献１参照）。

しかし、目視によってコードをカウントすることは、作業効率が悪く、しかもカウントミスの発生率も高くなり精度や信頼性の低下を招く。

特開２０１２−１３１１１１号公報

そこで発明は、変位センサのスキャンによって得られる外表面の凹凸の生波形データに、所定の補正処理を施すことを基本として、ゴムシート内に埋設されるコードを、信頼性及び精度を高めながら、作業効率良くカウントしうるゴムシート内のコードカウント方法を提供することを課題としている。

本発明は、ゴム中にｎ本のコードが間隔を隔てて埋設されたゴムシートにおいて、前記ゴムシートの幅方向一端からコードの数をカウントするコードカウント方法であって、
前記ゴムシートの外表面には、前記コードが位置する凸部と、コード間となる凹部とが交互に繰り返されるとともに、
前記コードカウント方法は、
１）変位センサにより、前記ゴムシートの外表面を幅方向にスキャンし、前記外表面の凹凸の生波形データを取得するステップ（Ｓ１）と、
２）前記生波形データを移動平均処理suru し、ノイズを減じた滑らかな波形の第１の補正データを取得するステップ（Ｓ２）と、
３）前記第１の補正データの波形の振幅中心を直線に変換した第２の補正データを取得するステップ（Ｓ３）と、
４）前記第２の補正データの波形における各谷部の最下点の位置を、前記コード間の凹部中心位置とした幅方向の凹部中心位置データを取得するステップ（Ｓ４）と、
５）前記凹部中心位置データにおいて、幅方向で隣り合う凹部中心位置間の間隔Ｋと、予め設定した上限閾値Ｋmax とを比較し、Ｋ＞Ｋmax のとき、その間隔Ｋの中央に、補正用の凹部中心位置を追加するとともに、前記間隔Ｋと、予め設定した下限閾値Ｋmin とを比較し、Ｋ＜Ｋmin のとき、その間隔Ｋを挟む両側の凹部中心位置のうちスキャン方向前側の凹部中心位置を削除して第１の凹部中心位置補正データを取得するステップ（Ｓ５）と、
６）前記第１の凹部中心位置補正データにおける凹部中心位置の総数ｍと、前記数ｎとを比較し、
ｍ＜（ｎ−１）のとき、ｍ＝（ｎ−１）となるまで、最も大きい間隔Ｋから順に、該間隔Ｋの中央に、補正用凹部中心位置を追加するとともに、
ｍ＞（ｎ−１）のとき、ｍ＝（ｎ−１）となるまで、最も小さい間隔Ｋから順に、その間隔Ｋを挟む両側の凹部中心位置のうちスキャン方向前側の凹部中心位置を削除して第２の凹部中心位置補正データを取得するステップ（Ｓ６）とを含み、
７）前記第２の凹部中心位置補正データにおける前記凹部中心位置の幅方向一端からのカウント数を、前記幅方向一端からのコードの数と見なすことを特徴としている。

本発明に係る前記コードカウント方法では、前記ステップ（Ｓ２）は、前記コードの平均ピッチ間隔の２０〜３０％の範囲で、移動平均処理を行うことが好ましい。

本発明に係る前記コードカウント方法では、前記ステップ（Ｓ５）において、前記上限閾値Ｋmax は、平均ピッチ間隔の１２０〜１５０％の範囲、かつ下限閾値Ｋmin は、平均ピッチ間隔の５０〜８０％の範囲であることが好ましい。

本発明は叙上の如く構成されるため、ゴムシート内に埋設されるコードを、信頼性及び精度を高めながら、作業効率良くカウントしうる。

本発明のゴムシート内のコードカウント方法を示すフローチャートである。 ゴムシートの外表面の凹凸を、生波形取得ステップとともに概念的に示す断面図である。 生波形データと、そこから得られる第１の補正データとを例示するグラフである。 第１の補正データと、そこから得られる第２の補正データとを例示するグラフである。 第２の補正データと、そこから得られる凹部中心位置データとを例示するグラフである。 第１の凹部中心位置補正ステップを説明する概念図である。 第２の補正データの作成方法を説明する概念図である。 （Ａ）、（Ｂ）は空気入りタイヤのバンド層形成用の幅狭帯状プライの形成方法を説明する概念図である。

以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のゴムシート内のコードカウント方法（以下「コードカウント方法」という。）は、生波形データＤ１を取得するステップＳ１と、第１の補正データＤ２を取得するステップＳ２と、第２の補正データＤ３を取得するステップＳ３と、凹部中心位置データＤ４を取得するステップＳ４と、第１の凹部中心位置補正データＤ５を取得するステップＳ５と、第２の凹部中心位置補正データＤ６を取得するステップＳ６とを具える。そして、ゴムシート２内に埋設されるコード３を、ゴムシート２の幅方向一端Ｅ１からカウントする。

本例では、前記コードカウント方法が、図８に示すように、プライ材料ａであるゴムシート２から、空気入りタイヤのバンド層形成用の幅狭帯状プライ４を切り分けるために使用される。具体的には、ゴムシート２内のコード３を、前記一端Ｅ１からカウントし、コードの数が規定本数となる切り分け位置毎に目印を設ける。そして各目印の位置にカッタを配置することで、ゴムシート２を、同じコード本数（規定本数）を有する複数の幅狭帯状プライ４に切り分ける。

図２に示すように、前記ゴムシート２は、ゴムｇ中に埋設されたｎ本のコード３を具える。各コード３は、ゴムシート２の幅方向に、間隔を隔てて配される。ゴムシート２の外表面２ｓは、コード３が位置する凸部５と、コード３、３間となる凹部６とが交互に繰り返される凹凸面として形成される。

前記ステップＳ１では、変位センサ７により、ゴムシート２の外表面２ｓが幅方向（ｘ方向）にスキャンされる。これにより、外表面２ｓの凹凸の生波形データＤ１（図３に実線で示す。）が得られる。変位センサ７としては、例えばレーザー変位計などの非接触型のものが好適に採用される。

前記ステップＳ２では、前記生波形データＤ１が移動平均処理によって補正される。これにより、ノイズが減じられた滑らかな波形の第１の補正データＤ２（図３に破線で示す。）が得られる。この移動平均処理では、コード３の平均ピッチ間隔Ｐ（図２に示す。）の２０〜３０％の範囲で、移動平均するのが好ましい。２０％を下回るとノイズを十分に減じることが難しく、逆に３０％を上回ると、凹凸のピークの位置を正確に得ることが難しくなる。また波形をより明確にするために、移動平均を複数回、例えば１０〜２０回行うのが好ましい。なお前記平均ピッチ間隔Ｐは、コード３、３間の間隔の平均値であって、ゴムシート２の幅Ｗと、コードの本数ｎとから、次式（１）で示される。
Ｐ＝Ｗ／ｎ −−−（１）

前記ステップＳ３では、図４に示すように、第２の補正データＤ３をうる。この第２の補正データＤ３は、前記第１の補正データＤ２の波形の振幅中心ｊが、直線に変換されたデータである。同図には、第２の補正データＤ３の振幅が拡大されて描かれている。具体的には、図７に概念的に示すように、第１の補正データＤ２の波形において、幅方向（ｘ方向）で隣り合う山部１０の頂部１０ａと、谷部１１の頂部１１ａとのｙ方向の中点をＭとする。また前記振幅中心ｊは、各中点Ｍを通る曲線であり、各中点Ｍを回帰分析することで求めることができる。そして前記振幅中心ｊを、幅方向（ｘ方向）の直線に置き換えることにより、第２の補正データＤ３の波形が得られる。

前記ステップＳ４では、図５に示すように、幅方向の凹部中心位置データＤ４をうる。この凹部中心位置データＤ４は、各凹部６の幅方向（ｘ方向）の中心位置Ｑのデータであり、コード３、３間の幅方向（ｘ方向）の中心位置のデータに相当する。具体的には、前記第２の補正データＤ３の波形における各谷部１１の最下点１１ｂ（前記頂部１１ａに相当）の幅方向（ｘ方向）の位置のデータを、前記凹部中心位置データＤ４として採用する。

前記ステップＳ５では、図６に示すように、前記凹部中心位置データＤ４において、幅方向（ｘ方向）で隣り合う凹部中心位置Ｑ、Ｑ間の間隔Ｋと、予め設定した上限閾値Ｋmax 及び下限閾値Ｋmin とそれぞれ比較して、凹部中心位置Ｑの追加／削除を行う。

具体的には、凹部中心位置データＤ４において、前記間隔Ｋと上限閾値Ｋmax とを順次比較する。そして、Ｋ＞Ｋmax のとき、その間隔Ｋの中央に、補正用の凹部中心位置Ｑ１を追加する。また凹部中心位置データＤ４において、前記間隔Ｋと下限閾値Ｋmin とを順次比較する。そして、Ｋ＜Ｋmin のとき、その間隔Ｋを挟む両側の凹部中心位置Ｑ、Ｑのうちで、スキャン方向前側の凹部中心位置Ｑａを削除する。これにより、凹部中心位置Ｑが追排された第１の凹部中心位置補正データＤ５が得られる。

このように、間隔Ｋと、上限閾値Ｋmax 及び下限閾値Ｋmin とを比較することで、誤データの可能性の高い間隔Ｋを検出する。またその間隔Ｋに対して凹部中心位置Ｑを追排することで、正しいデータに近づけることができる。なお上限閾値Ｋmax は、平均ピッチ間隔Ｐの１２０〜１５０％の範囲、かつ下限閾値Ｋmin は、平均ピッチ間隔Ｐの５０〜８０％の範囲であることが好ましい。上限閾値Ｋmax 及び下限閾値Ｋmin が前記範囲を外れる場合、誤データの検出精度の低下を招く。

ここで、前記ステップＳ５では、前記凹部中心位置Ｑの追加／削除によって、凹部中心位置Ｑの総数ｍと、実際の凹部６の数とが一致しなくなる場合が生じる。そのために、ステップＳ６が行われる。

このステップＳ６では、前記第１の凹部中心位置補正データＤ５における凹部中心位置Ｑの総数ｍと、前記数ｎとを比較して、凹部中心位置Ｑの追加／削除を行う。

具体的には、ｍ＜（ｎ−１）の場合、ｍ＝（ｎ−１）となるまで、第１の凹部中心位置補正データＤ５において、最も大きい間隔Ｋから順に、該間隔Ｋの中央に、補正用の凹部中心位置Ｑ１を追加する。

逆に、ｍ＞（ｎ−１）の場合、ｍ＝（ｎ−１）となるまで、第１の凹部中心位置補正データＤ５において、最も小さい間隔Ｋから順に、その間隔Ｋを挟む両側の凹部中心位置のうちスキャン方向前側の凹部中心位置Ｑａを削除する。

これにより、正しいデータにさらに近づけた第２の凹部中心位置補正データＤ６（図示しない）を得ることができる。また第２の凹部中心位置補正データＤ６における凹部中心位置Ｑのカウント数を、ゴムシート２におけるコード３のカウント数と見なすことができる。また第２の凹部中心位置補正データＤ６に基づいて、幅方向一端Ｅ１から、コード３を規定本数毎に正確に区画することが可能となる。なお各凹部中心位置Ｑの幅方向一端Ｅ１からの距離は、スキャンによる当初の生波形データＤ１に基づいて求まるため、前記区画位置も同様に求まる。

本発明のコードカウント方法では、複数台の変位センサ７を用いることもできる。この場合、ステップＳ１では、変位センサ７毎に、生波形データＤ１を取得する。またステップＳ２、Ｓ３では、それぞれ、生波形データＤ１毎に、第１、第２の補正データＤ２、Ｄ３を取得する。またステップＳ４では、第２の補正データＤ３毎に、凹部中心位置データＤ４を取得するとともに、各凹部中心位置データＤ４の凹部中心位置Ｑを互いに重ね合わせて平均する。即ち、平均化された一つの凹部中心位置データＤ４が求まる。

そして、この平均化された凹部中心位置データＤ４の凹部中心位置Ｑを用いて、以後のステップＳ５、Ｓ６が行われる。

以上、本発明の特に好ましい実施形態について詳述したが、本発明は図示の実施形態に限定されることなく、種々の態様に変形して実施しうる。

２ ゴムシート
２ｓ 外表面
３ コード
５ 凸部
６ 凹部
７ 変位センサ
１１ 谷部
１１ｂ 最下点
Ｄ１ 生波形データ
Ｄ２ 第１の補正データ
Ｄ３ 第２の補正データ
Ｄ４ 凹部中心位置データ
Ｄ５ 第１の凹部中心位置補正データ
Ｄ６ 第２の凹部中心位置補正データ
Ｅ１ 一端
ｊ 振幅中心
Ｐ 平均ピッチ間隔
Ｑ 凹部中心位置
Ｓ１〜Ｓ６ ステップ

Claims (3)

1. ゴム中にｎ本のコードが間隔を隔てて埋設されたゴムシートにおいて、前記ゴムシートの幅方向一端からコードの数をカウントするコードカウント方法であって、
   前記ゴムシートの外表面には、前記コードが位置する凸部と、コード間となる凹部とが交互に繰り返されるとともに、
   前記コードカウント方法は、
   １）変位センサにより、前記ゴムシートの外表面を幅方向にスキャンすることにより、前記外表面の凹凸の生波形データを取得するステップ（Ｓ１）と、
   ２）前記生波形データが移動平均処理された第１の補正データを取得するステップ（Ｓ２）と、
   ３）前記第１の補正データの波形の振幅中心が直線に変換された第２の補正データを取得するステップ（Ｓ３）と、
   ４）前記第２の補正データの波形における各谷部の最下点の位置を、前記コード間の凹部中心位置と見なした幅方向の凹部中心位置データを取得するステップ（Ｓ４）と、
   ５）前記凹部中心位置データにおいて、幅方向で隣り合う凹部中心位置間の間隔Ｋと、予め設定した上限閾値Ｋmax とを比較し、Ｋ＞Ｋmax のとき、その間隔Ｋの中央に、補正用の凹部中心位置を追加するとともに、前記間隔Ｋと、予め設定した下限閾値Ｋmin とを比較し、Ｋ＜Ｋmin のとき、その間隔Ｋを挟む両側の凹部中心位置のうちスキャン方向前側の凹部中心位置を削除することにより第１の凹部中心位置補正データを取得するステップ（Ｓ５）と、
   ６）前記第１の凹部中心位置補正データにおける凹部中心位置の総数ｍと、前記数ｎとを比較し、
   ｍ＜（ｎ−１）のとき、ｍ＝（ｎ−１）となるまで、最も大きい間隔Ｋから順に、該間隔Ｋの中央に、補正用の凹部中心位置を追加するとともに、
   ｍ＞（ｎ−１）のとき、ｍ＝（ｎ−１）となるまで、最も小さい間隔Ｋから順に、その間隔Ｋを挟む両側の凹部中心位置のうちスキャン方向前側の凹部中心位置を削除することにより第２の凹部中心位置補正データを取得するステップ（Ｓ６）とを含み、
   ７）前記第２の凹部中心位置補正データにおける前記凹部中心位置の幅方向一端からのカウント数を、前記幅方向一端からのコードの数と見なすことを特徴とするゴムシート内のコードカウント方法。
2. 前記ステップ（Ｓ２）の移動平均処理は、前記コードの平均ピッチ間隔の２０〜３０％の範囲で行われることを特徴とする請求項１記載のゴムシート内のコードカウント方法。
3. 前記ステップ（Ｓ５）において、前記上限閾値Ｋmax は、前記コードの平均ピッチ間隔の１２０〜１５０％の範囲、かつ下限閾値Ｋmin は、前記平均ピッチ間隔の５０〜８０％の範囲であることを特徴とする請求項１又は２記載のゴムシート内のコードカウント方法。
   
   

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