KR20240057446A - 타이어 부재의 제조 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
복수 종류의 구성 부재를 접합하여 형성한 장척(長尺)의 타이어 부재를, 긴쪽 방향에서의 소정의 품질의 불균일을 작게 하여 생산성 좋게 제조할 수 있는 방법 및 시스템을 제공한다. 반송 장치(2)를 이용하여 타이어 부재(R)를 긴쪽 방향(L)으로 반송하면서, 타이어 부재(R)의 표면 측으로부터 X선 검사 장치(3)에 의하여, 소정 길이 범위(C)에 대하여 X선을 조사(照射)하여 X선 투과도에 기초하는 화상 데이터(D)를 취득하는 공정을 연속적으로 계속하여 행하고, 긴쪽 방향(L)으로 간극(間隙)없이 연속한 소정 길이 범위(C)의 화상 데이터(D)를 취득하여, 각 화상 데이터(D)에서의 농담(濃淡)에 기초하여, 연산 장치(4)에 의하여 타이어 부재(R)의 질량이나 특정 성분의 함유율이 보다 큰 미가류 고무로 형성된 구성 부재 M1의 분포의 긴쪽 방향(L)에서의 불균일의 크기를 산출하고, 이 불균일의 크기에 기초하여, 적어도 1대의 압출기(押出機)(8)에 내설(內設)된 스크루(8s)의 회전수를 제어 장치(9)에 의하여 제어하여 이 불균일을 시정한다.
Description
본 발명은 타이어 부재의 제조 방법 및 시스템에 관한 것이고, 한층 더 상세하게는, 복수 종류의 구성 부재를 접합하여 형성한 장척(長尺)의 타이어 부재를, 긴쪽 방향에서의 소정의 품질의 불균일을 작게 하여, 생산성 좋게 제조할 수 있는 타이어 부재의 제조 방법 및 시스템에 관한 것이다.
타이어는, 여러 가지의 장척의 타이어 부재가 사용되어 제조되어 있다. 이것들 타이어 부재에는, 종류(배합)가 다른 고무나 보강재 등, 복수 종류의 구성 부재가 접합되어 형성되어 있는 것이 있다. 타이어의 제조 라인에서는, 이것들의 타이어 부재의 품질을 파악하기 위하여 다양한 검사가 행하여진다.
종래, 타이어 부재의 품질을 검사하면서 제조하는 방법으로서, 타이어 부재의 횡단면에서의 개개의 구성 부재의 형상이나 치수 등을, 제조 라인을 멈추는 일 없이 파악 또는 측정하여, 그 측정 결과를 타이어 부재의 압출기(押出機)에 피드백하여 적정한 압출 조건을 재설정하는 제조 방법이 제안되어 있다(특허문헌 1 참조). 이 제안되어 있는 제조 방법에서는, 타이어 부재를 반송하는 벨트 컨베이어 등의 이송 장치를 구비한 반송 경로에, 타이어 부재를 축적하는 버퍼 수단(페스툰 기구)이 배치되고, 그 하류 측에 CT 스캐너가 배치되어 있다. 그리고, 타이어 부재의 내부를 CT 스캐너에 의하여 검사하고 있는 동안은, 타이어 부재의 검사 범위에 해당하는 부분은 반송이 일시적으로 정지된다. 한편으로, 버퍼 수단의 상류 측에 배치된 압출기는 타이어 부재의 압출을 계속하고, 압출된 타이어 부재는 버퍼 수단에 의하여 일시적으로 축적된다. 이와 같이 하여, 반송 경로에서 타이어 부재를 CT 스캐너로 검사하고 있는 동안도, 압출기에 의한 타이어 부재의 압출을 중단시키지 않고 제조 라인이 멈추는 것을 회피한다.
특허문헌 1에서 제안되어 있는 제조 방법에서는, 타이어 부재의 긴쪽 방향에서의 소정의 품질의 불균일의 크기를 정도(精度) 좋게 파악하려면, 타이어 부재를 긴쪽 방향으로 다수의 구간에 간극(間隙)없이 세분화하고, 세분화된 각각의 구간에 대하여 반송을 일시적으로 정지하여 CT 스캐너에 의한 검사를 행할 필요가 있다. 따라서, 검사된 타이어 부재를, 반송 경로를 거쳐 다음 공정으로 반송하려면, 상당한 시간을 요(要)하고 생산성을 향상시키는 데에는 불리하게 된다. 한편으로, 생산성을 향상시키기 위하여, CT 스캐너에 의한 검사에 수반하여 CT 스캐너보다도 하류 측으로의 타이어 부재의 반송을 일시적으로 정지하는 횟수를 줄이기 위하여, 검사를 행하는 구간을 솎아내면, 타이어 부재의 긴쪽 방향에서의 소정의 품질의 불균일의 크기를 정도 좋게 파악할 수 없다. 이것에 수반하여, 타이어 부재의 긴쪽 방향에서의 소정의 품질의 불균일을 작게 하는 데에는 불리하게 된다. 그러므로, 타이어 부재를, 긴쪽 방향에서의 소정의 품질의 불균일을 작게 하여 생산성 좋게 제조하는 데에는 개선의 여지가 있다.
본 발명의 타이어 부재의 제조 방법은, 복수 대의 압출기에 의하여 각각 압출된 미가류 고무로 이루어지는 복수 종류의 구성 부재를 접합하여 형성한 장척의 타이어 부재를, 소정의 품질을 파악하면서 제조하는 타이어 부재의 방법에 있어서, 상기 타이어 부재를 긴쪽 방향으로 반송하면서, 상기 타이어 부재의 표면 측으로부터 소정 길이 범위에 대하여 X선을 조사(照射)하여, 상기 소정 길이 범위의 X선 투과도에 기초하는 화상 데이터를 취득하는 공정을 연속적으로 계속하여 행하여, 상기 긴쪽 방향으로 간극없이 연속한 상기 소정 길이 범위의 상기 화상 데이터를 취득하고, 취득한 각각의 상기 화상 데이터에서의 농담(濃淡)에 기초하여, 상기 소정의 품질의 상기 타이어 부재의 상기 긴쪽 방향에서의 불균일의 크기를 파악하고, 파악한 상기 불균일의 크기에 기초하여, 복수의 상기 압출기 중의 적어도 1대에 내설(內設)되어 있는 스크루(screw)의 회전수를 제어하는 것에 의하여, 상기 불균일을 시정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 타이어 부재의 제조 시스템은, 종류가 다른 미가류 고무로 이루어지는 구성 부재를 압출하는 복수 대의 압출기를 가지고, 이것들 복수 종류의 상기 구성 부재가 접합되어 형성되어 있는 장척의 타이어 부재가, 소정의 품질이 파악되면서 제조되는 타이어 부재의 제조 시스템에 있어서, 상기 타이어 부재를 긴쪽 방향으로 반송하는 반송 장치와, 상기 반송 장치에 의하여 반송되어 있는 상기 타이어 부재의 표면 측으로부터 소정 길이 범위에 대하여 X선을 조사하여 상기 소정 길이 범위의 X선 투과도에 기초하는 화상 데이터를 취득하는 X선 검사 장치와, 상기 화상 데이터가 입력되는 연산 장치와, 각각의 상기 압출기에 내설되어 있는 스크루의 회전을 제어하는 제어 장치를 가지고, 상기 화상 데이터를 취득하는 공정이 연속적으로 계속하여 행하여져, 상기 긴쪽 방향으로 간극없이 연속한 상기 소정 길이 범위의 상기 화상 데이터가 취득되고, 취득된 각각의 상기 화상 데이터에서의 농담에 기초하여, 상기 연산 장치에 의하여 상기 소정의 품질의 상기 타이어 부재 긴쪽 방향에서의 불균일의 크기가 산출되고, 산출된 상기 불균일의 크기에 기초하여, 적어도 1대의 상기 압출기에 내설되어 있는 상기 스크루의 회전수가 상기 제어 장치에 의하여 제어되는 것으로, 상기 불균일이 시정되는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상기 타이어 부재를 긴쪽 방향으로 반송하면서, 상기 타이어 부재의 표면 측으로부터 소정 길이 범위에 대하여 X선을 조사하여 취득한 상기 화상 데이터를 이용하기 때문에, 상기 소정의 품질의 파악을 위하여 상기 타이어 부재의 반송을 정지시킬 필요가 없다. 그리고, 상기 긴쪽 방향으로 간극없이 연속한 상기 소정 길이 범위의 상기 화상 데이터를 취득하고, 취득한 각각의 상기 화상 데이터에서의 농담에 기초하여 상기 소정의 품질을 정도 좋게 파악할 수 있다. 그러므로, 상기 타이어 부재의 긴쪽 방향에서의 상기 소정의 품질의 불균일의 크기를, 신속히 정도 좋게 파악하는 데에는 유리하게 된다. 이 정도 좋게 파악한 불균일의 크기에 기초하여, 복수의 상기 압출기 중의 적어도 1대에 내설되어 있는 상기 스크루의 회전수를 제어하여 상기 소정의 품질의 상기 긴쪽 방향에서의 불균일을 시정한다. 그 때문에, 상기 타이어 부재의 긴쪽 방향에서의 상기 소정의 품질의 불균일을 작게 하여, 상기 타이어 부재를 생산성 좋게 제조하는 데에는 유리하게 된다.
도 1은 타이어 부재의 제조 시스템의 실시 형태를 측면으로부터 보는 모습으로 예시하는 설명도이다.
도 2는 도 1의 테라헤르츠파 측정 장치 및 프로파일 센서의 주변을 확대하여 예시하는 설명도이다.
도 3은 도 2에 예시하는 범위를 평면으로부터 보는 모습으로 예시하는 설명도이다.
도 4는 도 1의 X선 검사 장치의 주변을 확대하여 예시하는 설명도이다.
도 5는 도 4에 예시하는 범위를 평면으로부터 보는 모습으로 예시하는 설명도이다.
도 6은 타이어 부재를 횡단면으로부터 보는 모습으로 예시하는 설명도이다.
도 7은 도 6의 타이어 부재의 일부를 노치(notch)하여 평면으로부터 보는 모습으로 예시하는 설명도이다.
도 8은 구성 부재, 타이어 부재의 단면적의 긴쪽 방향에서의 분포를 예시하는 설명도이다.
도 9는 도 1의 X선 검사 장치에 의하여 취득된 화상 데이터를 예시하는 설명도이다.
도 10은 도 6의 타이어 부재의 폭 방향 위치에서의 X선의 투과선량을 예시하는 그래프 도면이다.
도 11은 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 긴쪽 방향에서의 분포를 예시하는 그래프 도면이다.
도 12는 타이어 부재의 질량의 긴쪽 방향에서의 분포를 예시하는 그래프 도면이다.
도 13은 타이어 부재의 제조 시스템의 다른 실시 형태를 측면으로부터 보는 모습으로 예시하는 설명도이다.
도 2는 도 1의 테라헤르츠파 측정 장치 및 프로파일 센서의 주변을 확대하여 예시하는 설명도이다.
도 3은 도 2에 예시하는 범위를 평면으로부터 보는 모습으로 예시하는 설명도이다.
도 4는 도 1의 X선 검사 장치의 주변을 확대하여 예시하는 설명도이다.
도 5는 도 4에 예시하는 범위를 평면으로부터 보는 모습으로 예시하는 설명도이다.
도 6은 타이어 부재를 횡단면으로부터 보는 모습으로 예시하는 설명도이다.
도 7은 도 6의 타이어 부재의 일부를 노치(notch)하여 평면으로부터 보는 모습으로 예시하는 설명도이다.
도 8은 구성 부재, 타이어 부재의 단면적의 긴쪽 방향에서의 분포를 예시하는 설명도이다.
도 9는 도 1의 X선 검사 장치에 의하여 취득된 화상 데이터를 예시하는 설명도이다.
도 10은 도 6의 타이어 부재의 폭 방향 위치에서의 X선의 투과선량을 예시하는 그래프 도면이다.
도 11은 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 긴쪽 방향에서의 분포를 예시하는 그래프 도면이다.
도 12는 타이어 부재의 질량의 긴쪽 방향에서의 분포를 예시하는 그래프 도면이다.
도 13은 타이어 부재의 제조 시스템의 다른 실시 형태를 측면으로부터 보는 모습으로 예시하는 설명도이다.
이하, 본 발명의 타이어 부재의 제조 방법 및 제조 시스템을, 도면에 도시한 실시 형태에 기초하여 설명한다.
도 1 ~ 도 5에 예시하는 타이어 부재의 제조 시스템(1)의 실시 형태는, 복수 종류의 구성 부재(M1 ~ M5)를 접합하는 것으로 형성되는 타이어 부재(R)의 소정의 품질을 파악하면서 제조한다. 도면 중의 화살표 L, 화살표 W는 각각, 타이어 부재(R)의 긴쪽 방향, 폭 방향을 도시하고 있다.
이 실시 형태에서는, 도 6, 도 7에 예시하는 바와 같은 복수 종류의 구성 부재(M(M1 ~ M5))가 접합되어 형성된 장척의 타이어 부재(R)가 제조된다. 타이어 부재(R)는, 복수 대의 압출기(8(8a ~ 8e))에 의하여 각각 압출된 미가류 고무로 이루어지는 복수 종류의 구성 부재(M1 ~ M5)가 접합된 트레드 고무이다. 제조되는 타이어 부재(R)는 트레드 고무에 한정되지 않고, 사이드 고무 등, 고무를 주재료로 하고 있어 타이어의 제조에 이용되는 공지의 여러 가지의 부재이다.
각각의 구성 부재(M1 ~ M5)는, 종류가 다른 미가류 고무이고, 예를 들어, 동종의 원료 고무에 다른 배합제가 배합되어 있는 경우, 동종의 원료 고무에 같은 배합제가 다른 배합량으로 배합되어 있는 경우, 이종의 원료 고무에 다른 배합제가 배합되어 있는 경우, 이종의 원료 고무에 같은 배합제가 다른 배합량으로 배합되어 있는 경우 등이 해당한다.
구성 부재(M)의 종류는 복수이면 되고 5종류에 한정되지 않지만, 예를 들어 2종류 이상 8종류 이하 정도이다. 타이어 부재(R)의 사이즈는 특별히 한정되지 않지만, 길이는 예를 들어 수m 이상 수백m 이하이고, 폭은 예를 들어 10mm 이상 2000mm 이하, 두께(최대 두께)는 예를 들어 0.3mm 이상 100mm 이하이다.
도 6, 도 7에 예시하는 타이어 부재(R)에서는, 시트 형상의 구성 부재 M2, M3이 상하로 적층되고, 그 위에 구성 부재 M4가 적층되고, 폭 방향 양 단부(端部)에는, 구성 부재 M2 및 M3의 폭 방향 양 단부를 덮는 구성 부재 M5가 적층되어 있다. 그리고, 타이어 부재(R)의 폭 방향 중앙부에서는 구성 부재 M1이, 타이어 부재(R)를 상하로(두께 방향으로) 관통하고 있다. 타이어 부재(R)의 표면에는 구성 부재 M1, M4, M5가 노출하고, 이면(裏面)에는 구성 부재 M1, M2, M5가 노출하고 있어, 이 이면이 반송 장치(2)에 당접(當接)하여 타이어 부재(R)가 반송 장치(2)에 재치(載置)된다. 타이어 부재(R)가 양품(良品)이면, 각각의 구성 부재(M1 ~ M5)는, 대체로 도 6에 예시하는 횡단면 형상으로 긴쪽 방향(L)의 전체 길이로 연재(延在)하고 있다. 덧붙여, 도면에서는 구성 부재(M)끼리의 경계를 파선으로 도시하고 있다.
구성 부재 M1은, 카본 블랙이 다량으로 배합되어 있어 실리카 무배합의 어스 트레드 고무이다. 구성 부재 M1은, 단면이 대체로 직사각형상이고 구성 부재 M 중에서 가장 두껍고, 카본 블랙의 함유율(중량 비율)이 구성 부재 M 중에서 가장 높아 비중(밀도)이 가장 작은 부재이다. 구성 부재 M1의 폭 방향 치수는 예를 들어 0.5mm 이상 50mm 이하이다.
구성 부재 M2는, 카본 블랙 배합, 실리카 무배합 혹은 소량 배합의 접착용 고무이고, 구성 부재 M 중에서 가장 얇은 시트 형상의 부재이다. 구성 부재 M3은, 카본 블랙 배합, 실리카 무배합 혹은 소량 배합의 언더 트레드 고무이고, 구성 부재 M2보다도 두꺼운 시트 형상의 부재이다.
구성 부재 M4는, 카본 블랙을 대신하여 실리카가 다량으로 배합되어 있는 카본 블랙 무배합 혹은 소량 배합의 캡 고무이다. 구성 부재 M4는, 구성 부재 M 중에서 구성 부재 M1에 이어 두꺼운 부재이고, 그 표면에는 긴쪽 방향(L)으로 연재하는 오목부 및 볼록부를 가지고 있어, 폭 방향 위치에 따라 두께가 다르다. 구성 부재 M5는, 카본 블랙 배합, 실리카 무배합의 단부 고무이다. 구성 부재 M5는, 타이어 부재(R)의 폭 방향 단면(端面)의 경사면을 형성하고 있어, 폭 방향 위치에 따라 두께가 다르다.
각각의 구성 부재(M1 ~ M5)는 비중(밀도)이 달라, 각각의 비중(평균값)은 미리 파악되어 있다. 구성 부재 M 중에서 실리카가 가장 많이 현저하게 배합되어 있는 구성 부재 M4는, 다른 구성 부재 M1, M2, M3, M5에 비하여 비중이 크다. 덧붙여, 각각의 구성 부재(M)에는 요구 성능에 따라, 그 외의 공지의 성분이 함유된다. 또한, 상술한 무배합이란, 그 성분의 배합이 개무(皆無)의 경우만을 의미하는 것이 아니라, 극미소량(極微小量)이 함유되는 경우도 포함한다.
이 제조 시스템(1)은, 복수 대의 압출기(8(8a ~ 8e))와, 반송 장치(2)와, X선 검사 장치(3)와, 연산 장치(4)와, 제어 장치(9)를 가지고 있다. 이 실시 형태에서는, 제조 시스템(1)은 테라헤르츠파 측정 장치(6), 프로파일 센서(7), 권취기(捲取機)(10), 절단기(11), 분류 컨베이어(12), 배출 컨베이어(13)를 더 가지고 있지만, 이것들은 임의로 구비할 수 있다.
연산 장치(4)에는 모니터(5)가 통신 가능하게 접속되어 있다. 반송 장치(2)의 반송 방향 상류 측에는 압출기(8)가 배치되고, 반송 방향 하류 측에는, 분류 컨베이어(12)를 통하여, 권취기(10)와 배출 컨베이어(13)가 병치(竝置)되어 있다. 반송 장치(2)에 의한 반송 경로에는, 반송 방향 상류 측으로부터 하류 측을 향하여, 테라헤르츠파 측정 장치(6), 프로파일 센서(7), X선 검사 장치(3)의 순으로 배열되어 있지만, 배열은 이것에 한정되지 않고 적의(適宜) 변경할 수 있다. 반송 경로의 X선 검사 장치(3)보다도 반송 방향 하류 측에서는, 반송 장치(2)의 상방(上方)에 절단기(11)가 배치되어 있다.
반송 장치(2)는, 타이어 부재(R)를 긴쪽 방향(L)으로 반송한다. 반송 장치(2)로서는, 벨트 컨베이어 장치나 다수의 회전 롤러가 배열된 롤러 컨베이어 장치 등의 공지의 다양한 사양을 채용할 수 있다.
X선 검사 장치(3)는, 조사부(3a)와 수광부(受光部)(3b)를 가지고 있다. 조사부(3a)는 반송 장치(2)에 재치되어 있는 타이어 부재(R)의 상방에 배치되고, 수광부(3b)는 이 타이어 부재(R)의 하방(下方)에 배치되어 있다. 따라서, 반송 장치(2)에 의하여 반송되어 있는 타이어 부재(R)는, 조사부(3a)와 수광부(3b)와의 상하 사이를 통과한다.
반송 장치(2)에 의하여 반송되어 있는 타이어 부재(R)의 표면 측(도면에서는 상측)으로부터, 조사부(3a)는 타이어 부재(R)의 소정 길이 범위(C)에 대하여, 타이어 부재(R)의 전체 폭을 망라하도록 X선을 조사한다. 타이어 부재(R)를 투과한 X선은 수광부(3b)에 수광된다. 그리고, X선이 조사된 타이어 부재(R)의 소정 길이 범위(C)의 X선 투과도에 기초하는 화상 데이터(D)가 X선 검사 장치(3)에 의하여 취득된다. 공지의 다양한 사양의 X선 검사 장치(3)를 채용할 수 있다.
조사부(3a)는 연속하여, 혹은, 단속적으로 X선을 조사하고, 긴쪽 방향(L)으로 연속하는 소정 길이 범위(C)의 각각의 화상 데이터(D)를 취득한다. 긴쪽 방향(L)으로 인접하는 소정 길이 범위(C)끼리는, 긴쪽 방향(L)으로 다소 중복하여도 무방하지만, 긴쪽 방향(L)으로는 이간(離間)하지 않도록 한다. X선을 단속적으로 조사할 때에는, 반송 장치(2)에 의한 타이어 부재(R)의 반송 속도가 빨라질수록, 혹은, 소정 길이 범위(C)가 작을수록, 인터벌이 짧아져 빈번히 X선을 조사하게 된다. 환언하면, 반송 장치(2)에 의한 반송 속도가 늦어질수록, 혹은, 소정 길이 범위(C)가 클수록, X선을 단속적으로 조사할 때의 인터벌이 길어진다.
소정 길이 범위(C)의 크기(길이)나 반송 장치(2)에 의한 반송 속도는 임의로 설정할 수 있지만, 소정 길이 범위(C)의 크기는 예를 들어 50mm(5mm 이상 1000mm 이하) 정도이다. 또한, 반송 장치(2)에 의한 반송 속도는 예를 들어 50mm/s 이상 1000mm/s 이하 정도이다. 또한, X선의 조사 강도(X선관의 전압 및 전류)는, 사전 테스트 등을 행하여, 검사 대상의 타이어 부재(R)의 사양에 따라, 보다 선명한 화상 데이터(D)를 취득할 수 있는 범위로 설정한다.
연산 장치(4)에는, X선 검사 장치(3)에 의하여 취득된 화상 데이터(D)가 축차(逐次), 입력된다. 연산 장치(4)에는 그 외에 여러 가지의 데이터가 입력되고, 인스톨되어 있는 프로그램을 이용하여 여러 가지의 연산 처리가 행하여진다. 연산 장치(4)로서는, 공지의 컴퓨터를 이용할 수 있다. 연산 장치(4)는, X선 검사 장치(3)와는 독립 별개로 구비하여도 무방하고, X선 검사 장치(3)의 일부로서 짜 넣어진 사양이어도 무방하다.
모니터(5)에는, X선 검사 장치(3)에 의하여 취득된 화상 데이터(D), 연산 장치(4)에 의하여 연산 처리된 데이터(화상 데이터 등)가 표시된다. 모니터(5)로서는, 공지의 다양한 사양을 채용하면 된다.
테라헤르츠파 측정 장치(6)는, 테라헤르츠 주파수(실질적으로는 0.1THz ~ 10THz)의 전자파(전파)를 발신하는 발신부(6a)와, 타이어 부재(R)의 내부에 진입하여 반사한 반사파를 검출하는 검출부(6b)를 가지고 있다. 이 실시 형태에서는, 발신부(6a) 및 검출부(6b)는, 반송 장치(2)에 재치되어 있는 타이어 부재(R)의 이면 측(도면에서는 하측)에 배치되어 있다.
발신부(6a)로부터 발신된 전자파는, 타이어 부재(R)의 내부에 진입하여, 구성 부재(M)의 경계에서 반사한다. 경계에서 반사한 반사파는 검출부(6b)에 의하여 검출된다. 테라헤르츠파 측정 장치(6)는, 반사파의 반사각(경계에서의 굴절각), 전자파의 발신으로부터 검출까지의 시간에 기초하여, 타이어 부재(R)의 이면 측에 편재하고 있는 적어도 1종류의 구성 부재(M)의 횡단면적(횡단면 형상)을 산출한다. 구성 부재(M)의 경계가 크게 변동하고 있으면(요철 상태가 크면) 반사파가 확산하여 정도 좋게 구성 부재(M)의 횡단면적(횡단면 형상)을 산출할 수 없다. 그 때문에, 이 실시 형태에서는, 평탄한 시트 형상의 구성 부재 M2, M3의 횡단면적(횡단면 형상)을 테라헤르츠파 측정 장치(6)에 의하여 산출한다. 테라헤르츠파 측정 장치(6)는, 공지의 사양의 것을 채용할 수 있다.
프로파일 센서(7)는, 레이저 광을 조사하는 조사부(7a)와, 타이어 부재(R)의 외표면(外表面)에서 반사한 반사광을 수광하는 수광부(7b)를 가지고 있다. 이 실시 형태에서는, 조사부(7a)와 수광부(7b)와의 조가, 반송 장치(2)에 재치되어 있는 타이어 부재(R)의 표면 측(도면에서는 상측)과 이면 측(도면에서는 하측)에 배치되어 있다.
각각의 조사부(7a)로부터 조사된 레이저 광은, 타이어 부재(R)의 외표면(외곽 표면)에서 반사한다. 이 반사한 반사광은, 조가 되는 수광부(7b)에 의하여 수광된다. 프로파일 센서(7)는, 반사광의 반사각, 레이저 광의 조사로부터 수광까지의 시간에 기초하여, 타이어 부재(R)의 횡단면적(횡단면 형상)을 산출한다. 프로파일 센서(7)는, 공지의 사양의 것을 채용할 수 있다.
압출기(8(8a ~ 8e))는, 회전 구동되는 스크루(8s)가 내설된 실린더를 가지고, 원료 고무와 각종의 배합제가 혼련(混鍊)된 미가류 고무를, 스크루(8s)를 회전시켜 적도(適度)의 점도로 하면서 전방으로 보내어 압출 헤드(8H)로부터 압출한다. 공지의 다양한 사양의 압출기(8)를 채용할 수 있다. 이 실시 형태에서는, 타이어 부재(R)가 5종류의 구성 부재(M1 ~ M5)를 접합하여 형성되어 있기 때문에, 5대의 압출기(8a ~ 8e)가 사용되어 있다. 각각의 압출기 8a, 8b, 8c, 8d, 8e로부터는 각각, 대응하는 구성 부재 M1, M2, M3, M4, M5를 형성하는 다른 종류의 미가류 고무가 압출된다. 압출기(8a ~ 8e)에 의하여 압출된 각각의 미가류 고무는, 압출 헤드(8H)를 통과하는 것으로 접합되어 일체화한 타이어 부재(R)로서 압출 헤드(8H)로부터 압출된다.
제어 장치(9)는, 각각의 압출기(8)의 스크루(8s)의 회전을 제어한다. 제어 장치(9)는 연산 장치(4)와 통신 가능하게 접속되어 있어, 연산 장치(4)로부터 여러 가지의 데이터가 입력된다. 제어 장치(9)는, 입력된 여러 가지의 데이터에 기초하여 각각의 압출기(8)의 스크루(8s)의 회전수를 제어한다. 제어 장치(9)로서는, 공지의 컴퓨터를 이용할 수 있다.
권취기(10)는, 반송 장치(2)에 의하여 반송된 타이어 부재(R)를 감아 일시적으로 스톡(stock)한다. 권취기(10)는, 타이어 부재(R)를 라이너와 함께 감는 권취 드럼을 가지고 있다. 제조된 타이어 부재(R)가 다음 공정에서 즉시 사용되는 압출ㆍ성형 직결 라인 등에서는 권취기(10)는 불필요하게 된다.
절단기(11)는, 반송 장치(2)에 재치되어 있는 타이어 부재(R)를 횡단하여 절단한다. 절단기(11)로서는 회전 둥근 날 등 공지의 커터가 채용된다.
분류 컨베이어(12)는, 일방 단부(반송 방향 상류 측 단부)를 중심으로 하여 상하로 선회한다. 반송 장치(2)에 의하여 반송된 타이어 부재(R)는, 분류 컨베이어(12)의 타방(他方) 단부가 하방으로 선회하면 권취기(10)로 이끌리고, 상방으로 선회하면 배출 컨베이어(13)로 이끌린다.
이하, 본 발명을 적용하여, 타이어 부재(R)의 소정의 품질의 긴쪽 방향(L)에서의 불균일의 크기를 파악하면서 타이어 부재(R)를 제조하는 수순(手順)의 일례를 설명한다. 우선, 소정의 품질로서, 특정 성분(카본 블랙)의 함유율이 다른 구성 부재 M2 ~ M5보다도 높은 미가류 고무에 의하여 형성되어 있는 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 긴쪽 방향(L)에서의 분포를 파악하는 경우를 설명한다.
도 1에 예시하는 바와 같이, 압출기(8)로부터 압출 헤드(8H)를 거쳐 압출된 타이어 부재(R)를, 전방으로 배치되어 있는 반송 장치(2)에 재치하여 긴쪽 방향(L)으로 반송한다. 이 반송 과정에서는, 도 2, 도 3에 예시하는 바와 같이, 타이어 부재(R)를 긴쪽 방향(L)으로 반송하면서, 테라헤르츠파 측정 장치(6), 프로파일 센서(7)를 이용하여, 타이어 부재(R)의 품질 검사를 행한다.
테라헤르츠파 측정 장치(6)에서는, 긴쪽 방향(L)으로 반송되어 있는 타이어 부재(R)의 이면 측으로부터 발신부(6a)에 의하여 타이어 부재(R)를 향하여 연속적으로 테라헤르츠 주파수의 전자파를 발신한다. 타이어 부재(R)에 진입하여 반사한 반사파를 검출부(6b)에 의하여 검출한다. 이것에 의하여, 테라헤르츠파 측정 장치(6)에서는, 구성 부재 M2, M3의 횡단면 형상(횡단면적)이 파악된다. 그러므로, 도 8에 예시하는 바와 같이, 구성 부재 M2, M3의 횡단면적의 긴쪽 방향(L)에서의 분포가 파악된다. 각각의 구성 부재 M2, M3의 비중은 기지(旣知)이기 때분에, 구성 부재 M2, M3의 질량의 긴쪽 방향(L)에서의 분포도 파악되게 된다.
프로파일 센서(7)에서는, 긴쪽 방향(L)으로 반송되어 있는 타이어 부재(R)를 향하여 조사부(7a)에 의하여 레이저 광을 연속적으로 조사한다. 타이어 부재(R)의 외표면에서 반사한 레이저 광의 반사광을 수광부(7b)에 의하여 수광한다. 이것에 의하여, 프로파일 센서(7)에서는, 타이어 부재(R)의 횡단면 형상(횡단면적)이 파악된다. 그러므로, 도 8에 예시하는 바와 같이, 타이어 부재(R)의 횡단면적의 긴쪽 방향(L)에서의 분포가 파악된다.
그 후 계속하여, 도 4, 도 5에 예시하는 바와 같이, 타이어 부재(R)를 긴쪽 방향(L)으로 반송하면서, X선 검사 장치(3)를 이용하여 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 긴쪽 방향(L)에서의 분포를 파악한다. 그래서, 반송되어 있는 타이어 부재(R)의 표면 측으로부터 소정 길이 범위(C)에 대하여, 조사부(3a)에 의하여 X선이 조사된다. 타이어 부재(R)의 소정 길이 범위(C)를 투과한 X선은, 수광부(3b)에 축차 수광된다.
이것에 의하여, X선 검사 장치(3)에 의하여, 소정 길이 범위(C)의 X선 투과도에 기초하는 도 9에 예시하는 화상 데이터(D)가 취득된다. 이와 같이 화상 데이터(D)를 취득하는 공정을 연속적으로 계속하여 행하는 것에 의하여, 긴쪽 방향(L)으로 간극없이 연속한 소정 길이 범위(C)의 화상 데이터(D)가 취득된다. 취득한 각각의 화상 데이터(D)는, 연산 장치(4)에 축차 입력되고, 연산 처리되어 해석된다. 연산 장치(4)에서는, 화상 데이터(D)에서의 농담에 기초하여, 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 긴쪽 방향(L)에서의 불균일의 크기(불균일 상태)가 산출된다. 이 연산 장치(4)에 의한 산출 공정에 관하여 이하, 상술한다.
조사부(3a)로부터 조사된 X선은, 타이어 부재(R)를 투과하여 수광부(3b)에 의하여 수광된다. 타이어 부재(R)가 두꺼워질수록, 타이어 부재(R)에서의 X선의 감쇠가 보다 커지기(흡수량이 많아지기) 때문에 수광부(3b)에 의하여 수광되는 X선량(투과선량)이 감소한다. 또한, 타이어 부재(R)에 X선을 감쇠시키기 쉬운 성분(원자 번호와 밀도가 크다)의 함유량이 많으면 수광부(3b)에 의하여 수광되는 X선량(투과선량)이 감소한다. 이것에 수반하여, 얻어지는 화상 데이터(D)는 보다 흑색에 가깝게 되어 진하게 된다. 한편, 타이어 부재(R)가 얇아질수록, 타이어 부재(R)에서의 X선의 감쇠가 보다 작아지기(흡수량이 적게 되기) 때문에 수광부(3b)에 의하여 수광되는 X선량(투과선량)이 증가한다. 또한, 타이어 부재(R)에 X선을 감쇠시키기 쉬운 성분의 함유량이 적으면, 수광부(3b)에 의하여 수광되는 X선량(투과선량)이 증가한다. 이것에 수반하여, 얻어지는 화상 데이터(D)는 보다 백색에 가깝게 되어 연하게 된다.
실리카는 카본 블랙에 비하여, X선을 현저하게 감쇠시키는(흡수하는) 성분이다. 따라서, 실리카가 함유되어 있거나, 혹은 실리카의 함유량이 많은 구성 부재 M은, 실리카를 대신하여 카본 블랙이 함유되어 있거나, 혹은 카본 블랙의 함유량이 많은 구성 부재 M보다도, 화상 데이터(D)는 흑색에 가깝게 되어 진하게 된다. 이와 같이 화상 데이터(D)에서의 농담은, X선이 투과하는 위치에서의 타이어 부재(R)의 두께 및 함유 성분에 의존한다.
도 10에서 일점쇄선(Z)에 의하여 예시하는 바와 같이, 이 타이어 부재(R)의 X선의 투과선량(Z)은 폭 방향(W)에서 변화한다. 덧붙여, 도 10에서는 타이어 부재(R)의 폭 방향 위치를 이해하기 쉽게 하기 위하여, 타이어 부재(R)의 횡단면 도면이 그래프의 하방에 기재되어 있다. 이 투과선량(Z)은, X선을 타이어 부재(R)의 표면 측으로부터 조사하였을 경우에 이면 측에서 수광되는 X선량을 나타내고 있다. 이 투과선량(Z)은, X선이 투과하는 위치의 타이어 부재(R)의 두께, 비중 및 감약 계수에 기초하여 산출할 수 있다. 투과선량(Z)이 보다 큰 폭 방향 위치가 될수록, 화상 데이터(D)에서는 색이 진하게 된다.
그러므로, 도 9에 예시하는 화상 데이터(D)에서는, 구성 부재 M4의 가장 두꺼운 위치에서는 색이 가장 진하고, 가장 얇은 위치에서는 색이 연하게 되어 있다. 구성 부재 M1은 가장 두꺼운 부재이기는 하지만, 비중이 가장 작은 부재이기 때문에, 구성 부재 M1이 배치되어 있는 위치에서는 화상 데이터(D)의 색은 연하게 되어 있다. 구성 부재 M5가 배치되어 있는 위치에서는, 타이어 부재(R)의 폭 방향 단(端)을 향하여 화상 데이터(D)의 색은 연하게 되어 있다. 도 9에서는, 색의 진함에 따라 사선의 배치 피치를 변화시키고 있어, 상대적으로 색이 진한 부분에서는 사선의 배치 피치를 작게 하여 조밀하게 기재하고 있다.
따라서, 도 9의 화상 데이터(D)에는 색이 진한 부분과 연한 부분이 존재하고 있어, 색의 연한 부분은 복수 개소(구성 부재 M4의 가장 연한 위치, 구성 부재 M1의 위치, 구성 부재 M5의 위치)에 존재하고 있다. 따라서, 화상 데이터(D)에서의 단순한 농담만으로는, 어느 연한 부분이 구성 부재 M1이 존재하고 있는 위치인지 식별하기 어렵다. 다만, 같은 종류의 미가류 고무에서 두께가 변화하는 경우는, 투과선량(Z)의 변화는 두께의 변화와 마찬가지로 서서히 변화하기 때문에 화상 데이터(D)에서의 농담의 변화가 완만하게 된다. 한편, 다른 종류의 미가류 고무에서는, 함유 성분의 차이에 기인하여 투과선량(Z)이 크게 변화하기 때문에 화상 데이터(D)에서의 농담의 변화가 급격하게 된다.
그래서, 이 실시 형태에서는, 도 10에 예시하는 타이어 부재(R)의 폭 방향(W)에서의 투과선량(Z)을 파악하여 두고, 투과선량(Z)의 차이의 크기를 이용한다. 즉, 각각의 구성 부재(M)의 투과선량(Z)을 미리 파악하여 두고, 도 9에 예시하는 바와 같이 폭 방향(W)으로 이웃하는 구성 부재(M)의 경계에서의 그 구성 부재(M)끼리의 투과선량(Z)의 차이의 크기의 기준 범위를 설정한다. 즉, 폭 방향(W)에서의 투과선량(Z)의 변화가 기준 범위이면, 구성 부재 M1과 M4가 폭 방향(W)으로 이웃하고 있는 것이 실질적으로 보증할 수 있도록 기준 범위를 설정한다.
그리고, 설정한 기준 범위에 대응하는 화상 데이터(D)의 농담의 차이의 범위를 판정 기준으로서 연산 장치(4)에 기억한다. 연산 장치(4)는, 각각의 화상 데이터(D)에 대하여 폭 방향(W)에서의 농담의 차이의 크기를 산출하여, 그 차이가 판정 기준에 들어가 있는 위치를 검출하면, 그 검출한 폭 방향 위치가 구성 부재 M1과 M4와의 경계라고 판단한다. 타이어 부재(R)에 1개의 구성 부재 M1이 긴쪽 방향(L)으로 연재하고 있다면, 구성 부재 M1과 M4와의 경계가 폭 방향(W)으로 간격을 둔 2개소에서 검출되고, 그 경계끼리의 폭 방향(W)의 간격이 구성 부재 M1의 폭 방향 치수로서 산출된다.
그 결과, 도 11에 예시하는 바와 같이, 타이어 부재(R)에서의 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 긴쪽 방향(L)에서의 불균일의 크기가 산출된다. 도 11의 세로축의 Mc는, 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 설계값을 도시하고 있고, 제조된 타이어 부재(R)에서는 구성 부재 M1의 폭 방향 치수가, 긴쪽 방향(L)에서 어느 정도 변동하고 있는지를 파악할 수 있다. 도 11에 있어서 폭 방향 치수가 제로가 되어 있는 경우는, 구성 부재 M1이 긴쪽 방향(L)의 도중에서 중단되어 있는 것을 의미한다. 따라서, 도 11의 데이터에 의하면, 구성 부재 M1의 긴쪽 방향(L)에 대한 연속성을 파악할 수 있다.
이 실시 형태에서는, 조사부(3a)로부터 타이어 부재(R)의 소정 길이 범위(C)에 대하여, 타이어 부재(R)의 전체 폭을 망라하도록 X선이 조사되고 있지만, 타이어 부재(R)에서의 구성 부재 M1이 배치되어 있는 폭 방향 위치는 미리 파악되어 있다. 따라서, X선을 조사하는 폭 방향 범위는, 구성 부재 M1이 배치되어 있다고 하여 미리 파악되어 있는 폭 방향 위치를 포함한, 보다 좁은 범위로 설정할 수도 있다.
산출된 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 긴쪽 방향(L)에서의 불균일의 크기가, 미리 설정된 허용 범위 내이면, 해당하는 소정 길이 범위(C)는 양품 부분이라고 판단된다. 그리고, 반송 장치(2)에 의하여 반송된 타이어 부재(R)의 양품 부분은, 분류 컨베이어(12)에 의하여, 권취기(10)에 이끌려 감긴다. 압출ㆍ성형 직결 라인 등의 경우는, 타이어 부재(R)의 양품 부분은 그대로 다음 공정으로 반송된다.
산출된 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 긴쪽 방향(L)에서의 불균일의 크기가 허용 범위 외의 경우는, 해당하는 소정 길이 범위(C)(불량 부분)는 반송 장치(2)의 위에서, 절단기(11)에 의하여 절단된다. 그리고, 그 절단된 소정 길이 범위(C)(불량 부분)가 반송 장치(2)의 반송 방향 하류 단부까지 반송되면, 분류 컨베이어(12)는 배출 컨베이어(13) 측으로 선회한다. 이것에 의하여, 절단된 소정 길이 범위(C)(불량 부분)는 배출 컨베이어(13)에 재치되어 반송되어, 제조 라인으로부터 제외된다.
구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 긴쪽 방향(L)에서의 불균일이 과대(過大)하게 되면, 허용 범위 외가 될 가능성이 높아진다. 그래서, 제어 장치(9)는, 상술한 바와 같이 산출되어 파악된 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 불균일의 크기에 기초하여, 복수의 압출기(8) 중의 적어도 1대에 내설되어 있는 스크루(8s)의 회전수를 제어한다. 예를 들어, 구성 부재 M1을 형성하는 미가류 고무를 압출하는 압출기(8a)의 스크루(8s)의 회전수를 제어하여, 이 폭 방향 치수의 불균일을 시정하여 설계값(Mc)에 보다 가깝게 한다. 구성 부재 M1의 폭 방향 치수가 설계값(Mc)에 대하여 과소이면 압출기(8a)의 스크루(8s)의 회전수를 올리고, 폭 방향 치수가 설계값(Mc)에 대하여 과대이면, 스크루(8s)의 회전수를 내린다. 압출기(8a)에 한정되지 않고, 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 변동에 보다 크게 영향을 미치는 압출기(8)를 우선하여 그 스크루(8s)의 회전수를 제어하면 된다.
상술한 바와 같이, 반송 장치(2)에 의하여 긴쪽 방향(L)으로 반송되어 있는 상태의 타이어 부재(R)의 표면 측으로부터 소정 길이 범위(C)에 대하여 X선을 조사하여 취득한 화상 데이터(D)를 이용하기 때문에, 구성 부재 M1의 폭 방향 치수를 파악하기 위하여 타이어 부재(R)의 반송을 정지시킬 필요는 없다. 그리고, 긴쪽 방향(L)으로 간극없이 연속한 소정 길이 범위(C)의 화상 데이터(D)를 취득하여, 각각의 화상 데이터(D)에서의 농담에 기초하여 연산 장치(4)에 의하여, 구성 부재 M1의 폭 방향 치수를 정도 좋게 파악할 수 있다. 따라서, 그러므로, 긴쪽 방향(L)에서의 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 불균일(즉, 구성 부재 M1의 긴쪽 방향(L)의 연속성)을, 신속히 정도 좋게 파악하는 데에는 유리하게 된다. 나아가, 정도 좋게 파악한 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 불균일의 크기에 기초하여, 상술한 바와 같이 스크루(8s)의 회전수를 제어하는 것으로, 그 불균일을 작게 하여, 타이어 부재(R)를 생산성 좋게 제조하는 데에는 유리하게 된다.
상술의 실시 형태에서는, 특정 성분으로서 카본 블랙의 함유율이 다른 구성 부재 M을 형성하고 있는 미가류 고무보다도 높은 미가류 고무에 의하여 형성되어 있는 구성 부재 M1의 긴쪽 방향에서의 분포를 파악하는 경우를 예로 하고 있다. 이 특정 성분은 카본 블랙에 한정되지 않고, 목적에 따라 그 외의 성분으로 할 수도 있다. 또한, 검사 대상으로 하는 특정 부재는, 구성 부재 M1에 한정되지 않고, 다른 구성 부재 M으로 할 수도 있다.
다음으로, X선 검사 장치(3)에 의하여 검사를 행하는 소정의 품질로서, 타이어 부재(R)의 질량의 긴쪽 방향(L)에서의 분포를 파악하는 경우를 설명한다. 덧붙여, 이 분포는, 상술한 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 긴쪽 방향(L)에서의 불균일의 크기를 대신하여, 혹은, 더하여, 파악할 수 있다.
사전에, 다수의 타이어 부재(R)의 샘플에 관하여 상술한 화상 데이터(D)를 동 조건 하에서 취득한다. 또한, 각각의 샘플의 단위 길이당의 질량 데이터를 취득한다. 이것들의 화상 데이터(D) 및 질량 데이터를 교사 데이터로서 기계 학습시키는 것에 의하여, 검사 대상으로서 취득한 화상 데이터(D)로부터, 그 화상 데이터(D)에 대응하는 소정 길이 범위(C)의 단위 길이당의 질량을 추정하는 예측 모델(컴퓨터 프로그램)을 생성하여, 연산 장치(4)에 기억한다.
화상 데이터(D)에서의 농담은, 상술한 바와 같이 타이어 부재(R)의 두께 및 함유 성분에 의존하여 변화하기 때문에, 그 농담의 분포는 그 화상 데이터(D)에 대응하는 타이어 부재(R)의 부분(소정의 길이 범위(C))의 단위 길이당의 질량과 상관 관계가 있다. 그래서, 예를 들어 화상 데이터(D)를 다수의 미소 영역으로 세분화하여, 각각의 미소 영역의 농담의 정도 및 각각의 미소 영역의 위치 등과, 그 화상 데이터(D)에 대응하는 단위 길이당의 질량과의 상관 관계를 기계 학습시켜 얻는 것으로 추정 모델을 생성한다. 기계 학습의 수법으로서는, 뉴럴 네트워크를 이용한 딥 러닝 등 공지의 다양한 수법을 이용할 수 있다.
반송되어 있는 타이어 부재(R)의 각각의 소정 길이 범위(C)의 질량을 추정할 때에는, X선 검사 장치(3)에 의하여 축차 취득된 화상 데이터(D)를 추정 모델에 입력하여 연산 장치(4)에 의하여 연산 처리한다. 이것에 의하여, 각각의 소정 길이 범위(C)의 질량이 추정, 산출된다.
그 결과, 도 12에 예시하는 바와 같이, 타이어 부재(R)의 질량(단위 길이당의 질량)의 긴쪽 방향(L)에서의 불균일의 크기가 산출된다. 도 12의 세로축의 Ra는, 타이어 부재(R)의 질량(단위 길이당의 질량)의 허용 범위를 나타내고 있어, 도 12에 의하면, 제조된 타이어 부재(R)에서는, 그 질량이 긴쪽 방향(L)에서 어느 정도 변동하고 있는지를 파악할 수 있다. 도 12에 있어서 질량이 허용 범위(Ra) 내의 경우는, 해당하는 소정 길이 범위(C)는 양품 부분으로서 판단되고, 허용 범위(Ra) 외가 되었을 경우는, 해당하는 소정 길이 범위(C)는 불량 부분으로서 판단된다.
이 실시 형태에서도 앞의 실시 형태와 마찬가지로, 양품 부분에 해당하는 소정 길이 범위(C)는 분류 컨베이어(9)에 의하여 권취기(7)로 이끌린다. 불량 부분에 해당하는 소정 길이 범위(C)는 반송 장치(2)의 위에서, 절단기(8)에 의하여 절단되어, 분류 컨베이어(9)에 의하여 배출 컨베이어(10)로 이끌려 제조 라인으로부터 제외된다.
타이어 부재(R)의 질량의 긴쪽 방향(L)에서의 불균일이 과대하게 되면, 허용 범위(Ra) 외가 될 가능성이 높아진다. 그래서, 제어 장치(9)는, 상술한 바와 같이 산출되어 파악된 타이어 부재(R)의 질량의 불균일의 크기에 기초하여, 복수의 압출기(8) 중의 적어도 1대에 내설되어 있는 스크루(8s)의 회전수를 제어한다. 이 제어를 행하는 것으로, 타이어 부재(R)의 질량의 긴쪽 방향(L)에서의 불균일을 시정하여, 질량을 허용 범위(Ra)로 유지한다.
이 실시 형태에서는, X선 검사 장치(3)에 의하여 구성 부재 M1의 폭 방향 위치 및 폭 방향 치수가 파악되고, 프로파일 센서(7)에 의하여 타이어 부재(R)의 횡단면 형상이 파악되기 때문에, 구성 부재 M1의 횡단면적, 질량도 파악할 수 있다. 또한, 테라헤르츠파 측정 장치(6)에 의하여 구성 부재 M2, M3의 횡단면적, 질량이 파악된다. 따라서, 파악되는 타이어 부재(R)의 횡단면적(질량)으로부터 구성 부재 M1, M2, M3의 횡단면적(질량)을 빼면, 구성 부재 M4와 M5를 합계한 횡단면적(질량)이 판명된다. 구성 부재 M5의 횡단면적(질량)은 구성 부재 M4에 대하여 매우 작기 때문에, 구성 부재 M4의 횡단면적(질량)도 대체로 파악할 수 있다. 그래서, 파악된 구성 부재 M2, M3, M4의 각각의 횡단면적(질량)의 긴쪽 방향(L)에서의 불균일의 크기에 기초하여, 상술한 구성 부재 M1의 폭 방향 치수의 불균일의 시정과 마찬가지로, 복수의 압출기(8) 중의 적어도 1대에 내설되어 있는 스크루(8s)의 회전수를 제어 장치(9)에 의하여 제어하여, 각각의 횡단면적(질량)의 불균일을 시정할 수 있다. 그 결과, 타이어 부재(R)의 질량의 긴쪽 방향(L)에서의 불균일이 시정된다.
도 13에 예시하는 제조 시스템(1)의 실시 형태는, 반송 장치(2)의 긴쪽 방향(L)에 이간한 2개소에, 테라헤르츠파 측정 장치(6), 프로파일 센서(7), X선 검사 장치(3)의 일군(一群)이 배치되어 있다. 즉, 이 실시 형태에서는, 도 1에 예시하는 제조 시스템(1)에 대하여, 반송 장치(2)의 반송 방향 하류 측에, 테라헤르츠파 측정 장치(6), 프로파일 센서(7), X선 검사 장치(3)의 일군이 추가되어 있다.
반송 장치(2)의 반송 방향 상류 측에 배치되어 있는 테라헤르츠파 측정 장치(6), 프로파일 센서(7), X선 검사 장치(3)의 일군은, 앞의 실시 형태와 마찬가지로 기능한다. 즉, 이 일군은 타이어 부재(R)의 품질을 검사하고, 그 검사 결과를 제어 장치(9)에 의한 스크루(8s)의 회전수의 제어를 위하여 피드백한다. 한편, 반송 방향 하류 측에 배치되어 있는 일군은, 타이어 부재(R)의 품질을 검사하여, 검사 결과가 허용 범위를 충족하는지 여부를 단순하게 판정하는 기능을 가진다.
1: 제조 시스템
2: 반송 장치
3: X선 검사 장치
3a: 조사부
3b: 수광부
4: 연산 장치
5: 모니터
6: 테라헤르츠파 측정 장치
6a: 발신부
6b: 검출부
7: 프로파일 센서
7a: 조사부
7b: 수광부
8(8a ~ 8e): 압출기
8s: 스크루
8H: 압출 헤드
9: 제어 장치
10: 권취기
11: 절단기
12: 분류 컨베이어
13: 배출 컨베이어
R: 타이어 부재
M1, M2, M3, M4, M5: 구성 부재
C: 소정 길이 범위
D: 화상 데이터
2: 반송 장치
3: X선 검사 장치
3a: 조사부
3b: 수광부
4: 연산 장치
5: 모니터
6: 테라헤르츠파 측정 장치
6a: 발신부
6b: 검출부
7: 프로파일 센서
7a: 조사부
7b: 수광부
8(8a ~ 8e): 압출기
8s: 스크루
8H: 압출 헤드
9: 제어 장치
10: 권취기
11: 절단기
12: 분류 컨베이어
13: 배출 컨베이어
R: 타이어 부재
M1, M2, M3, M4, M5: 구성 부재
C: 소정 길이 범위
D: 화상 데이터
Claims (7)
- 복수 대의 압출기(押出機)에 의하여 각각 압출된 미가류 고무로 이루어지는 복수 종류의 구성 부재를 접합하여 형성한 장척(長尺)의 타이어 부재를, 소정의 품질을 파악하면서 제조하는 타이어 부재의 방법에 있어서,
상기 타이어 부재를 긴쪽 방향으로 반송하면서, 상기 타이어 부재의 표면 측으로부터 상기 타이어 부재의 소정 길이 범위에 대하여 X선을 조사(照射)하여, 상기 소정 길이 범위의 X선 투과도에 기초하는 화상 데이터를 취득하는 공정을 연속적으로 계속하여 행하여, 상기 긴쪽 방향으로 간극(間隙)없이 연속한 상기 소정 길이 범위의 상기 화상 데이터를 취득하고, 취득한 각각의 상기 화상 데이터에서의 농담(濃淡)에 기초하여, 상기 소정의 품질의 상기 타이어 부재의 상기 긴쪽 방향에서의 불균일의 크기를 파악하고, 파악한 상기 불균일의 크기에 기초하여, 복수의 상기 압출기 중의 적어도 1대에 내설(內設)되어 있는 스크루(screw)의 회전수를 제어하는 것에 의하여, 상기 불균일을 시정하는 타이어 부재의 제조 방법. - 제1항에 있어서,
상기 소정의 품질로서, 특정 성분의 함유율이 다른 상기 구성 부재를 형성하고 있는 미가류 고무보다도 높은 미가류 고무에 의하여 형성되어 있는 특정의 상기 구성 부재의 폭 방향 치수의 상기 긴쪽 방향에서의 분포를 파악하는 타이어 부재의 제조 방법. - 제2항에 있어서,
상기 특정 성분이 카본 블랙인 타이어 부재의 제조 방법. - 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 소정의 품질로서, 상기 타이어 부재의 질량의 상기 긴쪽 방향에서의 분포를 파악하는 타이어 부재의 제조 방법. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 긴쪽 방향으로 반송되어 있는 상기 타이어 부재를 향하여 레이저 광을 조사하여 상기 타이어 부재의 외표면(外表面)에서 반사한 반사광을 수광(受光)하는 것에 의하여, 상기 타이어 부재의 횡단면적의 상기 긴쪽 방향에서의 분포를 파악하는 타이어 부재의 제조 방법. - 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 긴쪽 방향으로 반송되어 있는 상기 타이어 부재의 이면(裏面) 측으로부터 상기 타이어 부재를 향하여 테라헤르츠 주파수의 전자파를 발신하여, 상기 타이어 부재에 진입하여 반사한 반사파를 검출하는 것에 의하여, 상기 타이어 부재의 이면 측에 편재하고 있는 적어도 1종류의 상기 구성 부재의 횡단면적의 상기 긴쪽 방향에서의 분포를 파악하는 타이어 부재의 제조 방법. - 종류가 다른 미가류 고무로 이루어지는 구성 부재를 압출(押出)하는 복수 대의 압출기를 가지고, 이것들 복수 종류의 상기 구성 부재가 접합되어 형성되어 있는 장척의 타이어 부재가, 소정의 품질이 파악되면서 제조되는 타이어 부재의 제조 시스템에 있어서,
상기 타이어 부재를 긴쪽 방향으로 반송하는 반송 장치와, 상기 반송 장치에 의하여 반송되어 있는 상기 타이어 부재의 표면 측으로부터 상기 타이어 부재의 소정 길이 범위에 대하여 X선을 조사하여 상기 소정 길이 범위의 X선 투과도에 기초하는 화상 데이터를 취득하는 X선 검사 장치와, 상기 화상 데이터가 입력되는 연산 장치와, 각각의 상기 압출기에 내설되어 있는 스크루의 회전을 제어하는 제어 장치를 가지고,
상기 화상 데이터를 취득하는 공정이 연속적으로 계속하여 행하여져, 상기 긴쪽 방향으로 간극없이 연속한 상기 소정 길이 범위의 상기 화상 데이터가 취득되고, 취득된 각각의 상기 화상 데이터에서의 농담에 기초하여, 상기 연산 장치에 의하여 상기 소정의 품질의 상기 타이어 부재 긴쪽 방향에서의 불균일의 크기가 산출되고, 산출된 상기 불균일의 크기에 기초하여, 적어도 1대의 상기 압출기에 내설되어 있는 상기 스크루의 회전수가 상기 제어 장치에 의하여 제어되는 것으로, 상기 불균일이 시정되는 구성으로 한 타이어 부재의 제조 시스템.
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